プラズマエレクトロニクス分科会会報 No. 68
2018 年（平成 30 年）6 月発行
内藤、山家、大島、向笠
目次

幹事長交代の挨拶
幹事長退任挨拶 幹事長退任にあたって

首都大学東京杤久保 文嘉1

幹事長就任挨拶 幹事長就任にあたって

名城大学

平松 美根男3

滋賀県立大学酒井 道

4第 16 回プラズマエレクトロニクス賞について

首都大学東京杤久保 文嘉7

プラズマエレクトロニクス賞を受賞して

北海道大学

西山 修輔

9

寄稿
ICT と地域課題とプラズマエレクトロニクスと第 16 回プラズマエレクトロニクス賞

佐々木 浩一核融合科学研究所

中野 治久
後藤 基志

プラズマエレクトロニクス賞を受賞して九州大学

富田 健太郎

11

佐藤 佑太
築山 晶一
江口 寿明
内野 喜一郎ギガフォトン

神家 幸一郎
戸室 啓明
溝口 計

Purdue Univ.

砂原 淳

大阪市立大

西原 功修

岐阜大学

上坂 裕之

15

東京工業大学

野崎 智洋

20

研究室紹介
岐阜大学工学部機械工学科 上坂・古木研究室
学生のためのページ
触媒反応の基礎i海外の研究事情
三菱電機

生沼 学

25

日本学術振興会特別研究員（PD）
、室蘭工
業大学

川口 悟

28

室蘭工業大学髙橋 一弘

31

10th International Symposium on Advanced
Plasma Science and its Application for Nitrides
and Nanomaterials / 11th International
Conference on Plasma-Nano Technology &Science (ISPlasma2018/IC-PLANTS2018)

名城大学

平松 美根男33

2nd International
Agriculture

Plasma

名城大学

太田 貴之
伊藤 昌文

35

The 10th Asia-Pacific International Symposiumon the Basics and Applications of Plasma
Technology (APSPT-10)

金沢大学

田中 康規

36

サンディスク吉元 諒382018 年第 65 回応用物理学会春季学術講演会
第 20 回分科内招待講演報告

名城大学

太田 貴之

39

2018 年第 65 回応用物理学会春季学術講演会
プラズマエ レクトロニクス分科会 シンポジウム「二次元シート合成とプラズマプロセス～超薄膜から原子層まで～」の報告

東北大学

40

東京大学

加藤 俊顕
神原 淳

第 28 回プラズマエレクトロニクス講習会～プラズマプロセスの基礎と先端分野への応用～

東芝メモリ

林

久貴

42

第 26 回プラズマ新領域研究会『熱プラズマの電磁熱流体構造を開拓する』

大阪大学

茂田 正哉

43

ミネソタ大学滞在記
応用物理学会講演奨励賞
N2 ガス中の正確な電子輸送解析と電子衝突断面積の推定
パルス放電照射における水中生成種のレート方程式解析
国際会議報告Workshopon

国内会議報告2018 年第 65 回応用物理学会春季学術講演会
チュートリアル講演報告ii

第 27 回プラズマ新領域研究会「プラズマプロセスと表面/界面モニタリング」

防衛大学校

北嶋 武

45

第 28 回プラズマ新領域研究会『液体および生体とプラズマの相互作用』

愛媛大学

前原 常弘

46

九州大学

古閑 一憲

47

第 12 回インキュベーションホール

東京工業大学赤塚 洋

49

第 40 回ドライプロセスシンポジウム
40th International Symposium on Dry Process(DPS2018)

ｿﾆｰｾﾐｺﾝﾀﾞｸﾀｿﾘｭｰｼｮﾝ
ｽﾞ

深沢 正永

51

名古屋大学

堀

アイオーコア木下 啓蔵

第 71 回気体エレクトロニクス会議
71st Annual Gaseous Electronics Conference(GEC2018)

首都大学東京杤久保 文嘉53

第 36 回プラズマプロセシング研究会(SPP36)
第 31 回プラズマ材料科学シンポジウム(SPSM31)

高知工科大学

八田 章光

54

佐々木 浩一55

平松 美根男56

行事案内2018 年度第 79 回応用物理学会秋季学術講演会
分科会企画（分科会内招待講演・シンポジウム）

第 34 回電離気体現象国際会議／第 10 回反応性プラ 北海道大学
ズマ国際会議XXXVI International Conference on Phenomena
in Ionized Gases (XXXVI ICPIG) / 10th
International Conference on Reactive Plasmas(ICRP10)
掲示板
第 17 回プラズマエレクトロニクス賞
受賞候補論文の募集

名城大学

勝

平成 30 年度プラズマエレクトロニクス分科会
幹事名簿

58

平成 30 年度分科会幹事役割分担60

平成 30 年度分科会関連の各種世話人・委員

61

活動報告

63

プラズマエレクトロニクス関連会議日程

66

iii

広告掲載企業一覧

68

編集後記

69

iv

幹事長交代の挨拶

幹事長退任にあたって
首都大学東京杤久保文嘉

2016 年 4 月から 2018 年 3 月までの 2 年間、プ増えたためと推測されますが、この増分を十分に

ラズマエレクトロニクス分科会幹事長の大役を務維持できていない所は課題です。また、私の任期めさせていただきました。胸を張って職務を全う

中に会員数を増やせていないことは私にとってのしたと言い切れる何かを残せたわけではありませ大きな反省点です。将来を見据えた上で問題と感んが、無事に務めてこられたのは、平松副幹事長、じているのは、図 2 に示した会員の年齢構成です。

林副幹事長、神原副幹事長、庶務幹事をはじめと2016 年 11 月時点でのデータを見ますと、30 代、する幹事の皆様、諮問委員の皆様、応用物理学会

特に、これから中心的な役割を担うことが強く期

事務局の小田様のお力による所が大きく、また、待される 3539 歳の会員数が少なくなっていま

本分科会会員の皆様には幹事団の活動を支援いた

す。また、65 歳以上の会員が一定割合を占めておだきました。ここに、厚く御礼を申し上げます。

り、この点はとても感謝しておりますが、今後を幹事長を務めさせて頂く中、今後の分科会の方考えたとき、いかに若手、中堅の会員を増やして向性を考える上で、現状を正確に把握することがいくかは課題です。その第一歩として、2018 年よ

重要と考え、いくつかの具体的なデータを調べまり学生会員の年会費を 3,000 円から 1,000 円に下した。この情報を皆様と共有するために、この紙げました。学生会員がプラズマエレクトロニクス

面を使わせていただきます。図 1 は本分科会の会と当分科会に愛着を感じ、どれだけ正会員として員数の推移です。分科会として発足した当時には定着するかが鍵です。

300 名程度だった会員数は、2012 年に 500 名を超え、今に至っています。会員数は何月に集計す
るかによって異なりますが、これまでの最大数は2015 年 11 月の 570 名です。これは、2015 年 10

Number of members

月に行われた ICRP-9/GEC-68 を前に、会員数が600

Total membership

500
400

Full member300

図 2 年齢別会員数の推移

200
100

Associate member

0
1990

1995

2000

2005
Year

2010

このように会員数が推移する中、春秋の応用物理

2015

学会におけるプラズマエレクトロニクスの発表件数は図 3 のように推移しています。2005 年から

図 1 PE 分科会の会員数の推移

2009 年までは合同セッションの数を含むため、単12017 年 11 月に開催された Plasma Conference
2017 のシンポジウム「プラズマ研究の歩みと今後
進むべき道を考える」において、本分科会を代表
して「プラズマエレクトロニクス分科会におけるプラズマ研究の歩みと今後の展開」という題目で講演する機会を得ました。このとき、今一度、本分科会の発足理念、目指す学術と応用分野、これ
図 3 春秋の応物学会での発表件数の推移を具現化するための分科会の活動と仕組みや仕掛けについて振り返りました。その結果として改め

純な比較はできませんが、およそ 150~180 件の間て思いましたのは、活発な研究会活動の場、新たで変動しており、その増減は開催地等にも依存すな方向性を探索する場、人材の育成、会員間の交るので詳細な分析はできておりません。2018 年春

流の促進、国際化、そして財政を安定化させる仕に中分類の組み替えが行われたことからもわかる

組みが上手に設計されており、かつ、うまく機能

ように、発表が多く行われる分野は徐々に変化ししていることです。これらは諸先輩方の弛まぬ努ています。これは図 4 に示すように、プラズマプ

力によって実現されてきましたが、その根底にはロセシング研究会においても顕著です。1980-90

一貫して、プラズマに対する好奇心、探究心と愛

年代には、プラズマ生成、計測、素過程、モデリ

着、名大の堀勝先生のお言葉をお借りすれば、

ングなど基礎研究が急速に広がり、2000 年以降はPlasma Love があったように思います。反応性プ

応用研究の比率、特に最近ではバイオ・医療応用

ラズマの科学への探求を堅持しつつ、周囲にアン分野の発展が著しくなっています。また、高気圧

テナを張りながら魅力的なプログラムを編成し、プラズマの比率が増加しています。

活気ある討論の場を作っていくことが、地道ではありますが、プラズマエレクトロニクスの進化と本分科会の発展、更には日本の産業には必要であり、同時に、Plasma Love が増殖し、伝承されるように思います。
平松幹事長の下、今後も本分科会が益々発展していくことを心より願うとともに、私も一兵卒に戻って、少しでも本分野の発展に貢献したいと考

図 4 プラズマプロセシング研究会における講演

えております。最後に、改めまして皆様に感謝を分野の推移（分科会誌 No.55 に記載された菅井先申し上げ、これを退任の挨拶とさせていただきま

生のデータに新しいデータを加えて作成した）す。

2

幹事長交代の挨拶

幹事長就任にあたって
名城大学 平松美根男
この 4 月より 2 年間、プラズマエレクトロニク

含めて研修して貰うことを目的とした講習会が企ス分科会の幹事長を務めさせていただきます名城

画され、現在のプラズマエレクトロニクス講習会

大学の平松です。本分科会会員は 500 名を超え、やインキュベーションホールへと引き継がれてい2020 年には本分科会発足 30 周年を迎えます。こます。さらに、異分野の研究者を交えた討論を行の 30 年でプラズマエレクトロニクスの扱う対象

い、新学術領域の創成を目指すべく新領域研究会

も産業界からの要請も随分様変わりしました。設が 2008 年より継続的に実施されています。

立当時のプラズマエレクトロニクスの理念を踏襲

1984 年に始まったプラズマプロセシング研究しつつ、時代の要請にも応え、若手研究者も伸び会（SPP）は現在も続いており、次の SPP36 は伸び活躍できる環境作りを心掛け、本分科会の発2019 年 1 月に高知で開催されます。SPP は 3 年

展に向けて精一杯努めさせていただきます。

毎に国際化（反応性プラズマ国際会議：ICRP）さプラズマエレクトロニクス分科会の前身である

れ、Gaseous Electronic Conference (GEC)等とのプラズマエレクトロニクス研究会は 1985 年に発共催で、ハワイやパリなど海外で開催されたこと

足し、応用物理学会講演会の「放電・プラズマ・もあります。今度は International Conference on

核融合」分科を発展的に解消して、「プラズマエレ

Phenomena in Ionized Gases (ICPIG) が日本にクトロニクス」分科が設けられました。歴代委員

やってきて、2019 年 7 月に札幌で ICPIG-34/

長（堤井信力先生、後藤俊夫先生、加藤勇先生）

ICRP-10 が開催されます。

の御尽力により、応用物理学会講演会における分分科会設立時の「プラズマエレクトロニクス」

科会シンポジウムや総合講演をはじめ、プラズマが包含する分野は、(1)気体放電現象、プラズマ中

プロセシング研究会（SPP）や光源物性とその応の電子原子分子過程、光過程やそれらの診断技術、用研究会を通して現在の分科会に移行すべく地盤(2)光・プラズマプロセス、気体レーザ、光源、そが構築されました。当初数十名であった会員数もの他のプラズマの応用技術の基礎などでした。現

5 年間で 300 名に達し、プラズマエレクトロニク

在は、
大気圧プラズマを使った研究が盛んになり、スが包含する分野の広がり、会員数増加、活動の応用範囲もエネルギー・環境・生体・農業へと拡拡大に対応すべく、1990 年よりプラズマエレクト

がっています。一方、分科会の目的は「プラズマロニクス分科会に改組されました。
設立発起人は、

エレクトロニクスに関する研究の推進及び技術の前述の歴代研究会委員長と橘邦英先生（分科会設

向上をはかること」であり、より広く応用物理学

立準備委員長・初代分科会幹事長）です。分科会

会会員の参加を得て、組織的な体制の下に先見的

昇格後は、人材育成も重要視し、若手研究者やこな活動を展開し、かつきめ細かく会員の要望に応の分野に新しく参入した研究者を対象に、プラズ

えうる会の運営を行っていくという設立時の趣旨

マエレクトロニクスの基礎や現状について実習をを踏襲し、分科会発足 30 周年に繋げて行きます。

3

寄稿

ICT と地域課題とプラズマエレクトロニクスと滋賀県立大学 工学部 酒井 道
(電子システム工学科、地域ひと・モノ・未来情報研究センター)
プラズマエレクトロニクスが包摂する多様性

もたらすやり方とは少し異なるやり方として（こ先日、ある企業の方から、「プラズマは、大気圧れも重要ですが）、いろいろな研究を並行する分散やバイオや、と研究トピックスとして話題性はあ型の発展が生来可能と思います。これは、私が最るが、分野としての発展性・見通しがあるのか？」

近興味を持って研究に取り入れている複雑ネットという質問をいただきました。もちろん、私は Yes

ワーク科学の分野の知見[1]で解釈すると、広くとお答えしたわけですが、以下のような理由を付

種々の研究内容が並行して進行したり、関連してけて説明したところ、なるほど、と納得いただけ

広がること（“百面相”の様相）は、システムとしたようです。すなわち、私たちのグループでは、てみたときに極めてロバストである（部分がうま

プラズマエレクトロニクス分野が主なターゲット

くいかなくても、他の部分がそれを補って、シスとする弱電離プラズマについて、決してメジャー

テム全体が安定）、という説明が可能です。他の分ではない萌芽的な研究も行っていますが、そのう野の方から見ると、いろいろなことをして節操がちの２つの内容については、民間企業との共同研

無い、と思われるかもしれませんが、個人的には、

究として行っています。つまり、幸いなことに、我々が大事にするべき特徴と思います。

学術的な興味に終わらず、産業界としても注目い前置きが長くなりました。以上のような背景のただけるような内容が多数、可能性を帯びて水面元、本稿では、プラズマエレクトロニクス分野は下に存在していると感じています。

下記のような貢献もしていけるのでは、という話

このような状況がなぜ生じるかを考えてみると、 題提供を、我々の経験や取組を基にご説明します。
私たちの研究グループに先進性や先見性があるか
ICT とプラズマ？

ら、ではなく（他のグループも同様に萌芽的テー
マを力強く推進しておられます）、
プラズマエレクICT（Information and Communication Technology）

トロニクス分科会が包含する科学技術分野の多様とは、一昔前の IT 分野に対して通信技術が融合す性のおかげ、と思っています。つまり、私が片足ることで可能となる技術であり、情報科学分野をを突っ込んでいる他の複数の分野と比較してみる

越えて広く種々の分野で活用が始まっています。

と、本分科会には本当にいろいろな研究がありえ

例えば大量のデータ（“ビッグデータ”）を人工知ます。例えば、弱電離プラズマの中に投入する気能分野の手法で“学習”することで行う予測ビジ体の種類を変えるだけで、プラズマの特性やそのネスもその範疇ということができ、産業界で（発応用先は大きく変化しますし、そもそもプラズマ表されているものも密かに利用されているものものパラメータの種類やその値の範囲は大変広範囲含めて）すでに多くの成果が得られており、効果です。すなわち、分野として一致団結して突き進も実証済みです。学術界でも、新物質創成・探索

んで大型プロジェクトを獲得する、という勢いをの手法等として“データ駆動科学”として注目さ4

れており、同様の検討はプラズマを対象としてもー緩和効果を除けば、電子やイオン等はお互いにありえるでしょう[2]。

独立して運動しています。もし、電子やイオン・

このような ICT 分野との関連で、少し別の角度

原子・分子が個々に“情報”を持っているとすれ（２つ）からプラズマ現象を概観してみます。プ

ば、その情報量は何ビットでしょうか？ とてつ

ラズマの中の粒子（原子や分子）は、お互いに独もない大容量です。もちろん、実際にその１ビッ

立した運動を行っており、一方固体中では原子がト１ビットを制御性を持って使いこなすことはほ固定された位置で結晶・アモルファス構造等を取とんど無理ですが、例えばデバイ長程度の寸法のっています。コンピュータ機能を実現した電子産領域で区切ると、原理的には「情報プロセッサ」

業の発展においては、機能性の素子を作ろうとしと見なすことが可能になります。それをどう使いたとき、秩序や制御性が必要であるため、位置がこなすか、という視点はありえると思います。
我々

固定されていて電気・磁気効果で狙い通りに操作の検討においては、電磁波放射・電磁波制御（透することが可能な固体を用いてきました。橘邦英

明マント効果等）のデバイス応用として、このよ

先生（京都大学名誉教授、大阪電気通信大学名誉

うにプラズマを解釈・利用しようとしています[4]。

教授）がけん引されたマイクロプラズマ研究・技

しかし、一方で、プラズマ現象の面白さは、そ術[3]においては、その考え方・方向性を共有しつの内部での自己決定的・自己組織化的な構造・機つプラズマの独自性を生かし、微小で制御性の良能形成とも言えます。故板谷良平先生（京都大学

いプラズマが種々開発され、新たなプラズマ分野

名誉教授）は、言うことをきかないプラズマのこの展開を拓かれたと思います。

のような点を強調して「プラズマはネコである」という至言を残されました。例えば、分子性ガスを用いた弱電離プラズマ内には、複雑な化学反応
ネットワーク（先に述べた複雑ネットワーク科学[1]で解釈可能）が形成されており、我々は一種のニューラルネットワーク機能が自己組織化された状態で収束しているという立場で解釈しています[5]。ニューラルネットワークとは、今の流行の言
葉でいう深層学習機能の元となるアルゴリズム形態です。
このように、プラズマ現象に対して ICT 分野の図１．プラズマが持ちうる情報保持・処理能力の可能性。(*)キューブ数とは、プラズマ空間に占めるデバイ長を１辺とする立方体の数として定義した。粘菌は、単細胞ながら、多核細胞として学習
能力や問題解決能力を持つことが知られている。

考え方を投影すると、新たなプラズマの可能性が立ち現れてくると感じます。
地域課題とプラズマ？
さて、議論の展開に少し無理があるかもしれま

ここでは、プラズマ現象をもう少し自然体で眺

せんが、次に地域課題とプラズマ分野の関係につめてみます。プラズマ物理やプラズマ工学の教科

いてご説明します。地域課題とは、一地方のロー書で最初に初学者が見るように、
プラズマ中では、

カルな問題、という理解は少し古めかしい捉え方

クーロン力による集団効果・衝突によるエネルギ
5

と思われ、例えば昨今の「地方創生」の考え方に(2002) 47.

は、先に述べた複雑ネットワーク科学の知見から[2] 辰巳哲也; 応用物理 85 (2016) 761.

も“グローカル”性の価値を見出しているものと[3] 橘邦英、石井彰三、寺嶋和夫、白藤立； マイ

言えます。個々の地域課題はある意味では些末か

クロプラズマ (オーム社, 2009 年).

もしれませんが、その解決に取り組むことで科学[4] O. Sakai et al.; Plasma Phys. Control. Fusion 59

分野における最先端課題に出くわすことは珍しく(2017) 014042.

ありません。むしろ、問題を有限サイズの地域内[5] O. Sakai et al.; AIP Advances 5 (2015) 107140.

に限定することで、茫漠としがちな問題点の絞り[6] http://www.ict.usp.ac.jp/

込みに成功しているとも言えます。
昨年度、小職らは滋賀県立大学に「地域ひと・モノ・未来情報研究センター」[6]を設立し、地域課題に対して ICT 手法を適用する検討を始めました。特に、農業・看護・観光という３テーマに ICT手法を適用しますが、“グローカル”な研究テーマ
は星の数ほどあり、基本は都道府県に１つこのようなセンターがあるべきと思っています。前々項と前項で述べたように、ICT 分野の知見の１つとしての複雑ネットワーク[1]の考え方を援用することで、種々に入り組んだ地域課題に対する研究と、プラズマ科学における研究には、親和性を感じます。プラズマ現象がもたらす“百面相”と“ネコ性”は、本センターの活動においてもうまく地域課題解決に整合しつつ独自性を発揮するものと考えており、実際にプラズマ技術を適用した検討も開始しました。地域課題という多様な研究フィールドに刺激を受けて、新たなプラズマ研究の展
開につなげたい、という抱負を持っています。
謝辞
地域ひと・モノ・未来情報研究センターの設立・運営にあたっては、滋賀県および内閣府（地方創生推進交付金）等の支援をいただいており、深く感謝いたします。
写真１．滋賀県立大学地域ひと・モノ・未来情報研究センター[6]の設立シンポジウム（平成 29 年
5 月 31 日）の様子。
（上から）会場の様子（１、２）、ポスター発表・懇親会の様子。

参考文献[1] R. Albert and A. Barabasi; Rev. Modern Phys. 74
6

第 16 回プラズマエレクトロニクス賞

第 16 回プラズマエレクトロニクス賞について
首都大学東京 杤久保文嘉第 16 回プラズマエレクトロニクス賞の受賞候である。従来の電界計測研究では高励起準位のシ

補論文を、2017 年 12 月 22 日を応募締切として

ュタルク効果を計測することに注力してきたが、募集し、9 件の応募がありました。今回は、例年

従来の方法よりも桁違いに波長分解能の高い飽和にも増して、数多くの優れた論文が応募された印吸収分光法を用いることにより、低励起状態間の象を持ちます。
応募論文の著者や分野を勘案の上、遷移であるバルマーα線を用いても高感度の電界

後述の 6 名の委員で選考委員会を構成しました。

計測が可能であることを示している。提案手法の選考の手順としては、各委員がそれぞれの論文に新規性に加え、レーザー分光計測の光源として安対して評価を行なった上で、全委員が出席して選価で扱いやすい半導体レーザーを用いることが可

考委員会を開き、合議にて最終的な選考を行いま能となり、シース電界計測を身近な実験技術としした。厳正な審査の結果、以下の２件の論文を選た意義は非常に大きい。よって、今年度のプラズ考しましたので、報告いたします。

マエレクトロニクス賞を授与するに相応しい論文である。

受賞論文（１）：
論文名：Stark spectroscopy at Balmer-α line of

受賞論文（２）：
論文名：Time-resolved two-dimensional profiles

atomic hydrogen for measuring sheathof electron density and temperature ofelectric field in a hydrogen plasma
著者名：Shusuke Nishiyama, Haruhisa Nakano,laser-produced tin plasmas for

Motoshi Goto, and Koichi Sasaki

extreme-ultraviolet lithography light

雑誌名：Journal of Physics D: Applied Physics,

sources
著者名：Kentaro Tomita, Yuta Sato,50, 234003 (2017)

Syouichi Tsukiyama, Toshiaki Eguchi,受賞者（現所属）：西山 修輔（北海道大学）

Kiichiro Uchino, Kouichiro Kouge,

中野 治久（核融合科学研究所）

Hiroaki Tomuro, Tatsuya Yanagida,

後藤 基志（核融合科学研究所）

Yasunori Wada, Masahito Kunishima,

佐々木 浩一（北海道大学）

Georg Soumagne, Takeshi Kodama,
Hakaru Mizoguchi, Atsushi Sunahara,

受賞理由：
本論文は、飽和吸収分光法を用いて水素原子のand Katsunobu Nishihara

バルマーα線のシュタルクスペクトルを測定する

雑誌名：Scientific Reports, 7, 12328 (2017)

ことにより、10 V/cm の高感度および 0.2 mm 未受賞者（現所属）：

満の高空間分解能を有する電界分布計測手法を提富田 健太郎（九州大学）

案し、シース部の電界計測に適用・実証したもの

佐藤 祐太（九州大学）
7

築山 晶一（九州大学）

プラズマエレクトロニクス賞規程について

江口 寿明（九州大学）

プラズマエレクトロニクス賞規程に、「表彰の対内野 喜一郎（九州大学）

象論文は、原則として、プラズマエレクトロニク

神家 幸一郎（ギガフォトン株式会社）

ス分科会が主催する研究会、国際会議等で発表さ戸室 啓明（ギガフォトン株式会社）

れ、且つ募集期間から過去３年の間に国際的な学

溝口 計（ギガフォトン株式会社）

術刊行物に掲載された原著論文とする」という要

砂原 淳（Purdue 大学）

項があります。この中で、“プラズマエレクトロニ

西原 功修（大阪大学）

クス分科会が主催する”は“研究会、国際会議等”

受賞理由：を修飾するのですが、“プラズマエレクトロニクス

シリコン半導体デバイスのさらなる微細化を支分科会が主催する研究会”または“国際会議等”えるために、EUV 露光光源（波長 13.5 nm）の高と解釈された応募が複数ありました。これについ出力化が強く望まれているが、EUV 発光強度を決ては、趣旨を説明の上で応募資料の一部を差し替定するプラズマの密度や温度、イオン価数の詳細えてもらいましたが、誤解のない文面にする必要な計測例はこれまでなかった。本論文では、協同があろうかと思います。また、“プラズマエレクト的トムソン散乱で得られるイオン項に着目し、迷ロニクス分科会が主催する研究会、国際会議等で光除去と高波長分解を両立する分光システムの開発表され”の範囲について、今回も問い合わせが発によってイオン項の観測に成功し、電子温度・ありました。この点についても、誤解のないよう、

密度や平均イオン価数の時間分解二次元空間分布

また、応募の妨げにならないよう、説明の追加をを初めて計測した。また、高効率 EUV 光源条件

検討する必要があります。なお、この要項の精神下では、プラズマ中心部の密度および EUV 発光

は、プラズマエレクトロニクス分科会が強く関与

強度が周辺部より低い中空様構造であること、こする会議等で発表・議論され、そこから生み出さの特異な構造が優れた光源の実現に重要であるこれた優れた論文を表彰したいということであり、とを明らかとし、更なる高効率 EUV 光源への道

分科会が主催するプラズマプロセシング研究会、筋を示した。よって、今年度のプラズマエレクト

ICRP、新領域研究会に加え、応用物理学会の春秋

ロニクス賞を授与するに相応しい論文である。

の学術講演会における大分類 8 プラズマエレクト
ロニクスでの発表は当然含まれます。

第 16 回プラズマエレクトロニクス賞選考委員会
白谷 正治（委員長・九州大学）

おわりに

赤塚 洋（東京工業大学）

今年も 2018 年 12 月中旬から下旬を締切とし高木 浩一（岩手大学）て、第 17 回プラズマエレクトロニクス賞への応

辰巳 哲也（ソニーセミコンダクタソリューション

募論文の募集があります。募集日程等の詳細は、

ズ（株））

分科会 HP やメール、「応用物理」の案内（おそら寺嶋 和夫（東京大学）

く 9 月号）でご確認ください。是非、奮ってご応杤久保 文嘉（首都大学東京）

募ください。

8

第 16 回プラズマエレクトロニクス賞

プラズマエレクトロニクス賞を受賞して北海道大学 西山修輔，佐々木浩一
核融合科学研究所 中野治久，後藤基志
はじめにため、シュタルク効果がより顕著に生じる、主量

この度は、第 16 回プラズマエレクトロニクス

子数が大きいリュドベルグ状態への励起や脱励起賞という大変栄誉ある賞を賜りまして光栄に存じのスペクトルから電界強度を計測する方法が用います。ご支援いただきました皆様ならびに選考にられてきましたが、遷移確率は主量子数とともに関係されました諸先生方に厚く御礼申し上げます。 急激に減少するためにリュドベルグ状態の検出が今 回 の 受 賞 対 象 と な り ま し た 論 文 「 Stark

難しく、電界計測法としての困難さにつながって

spectroscopy

いました。

at

Balmer-lineofatomichydrogen for measuring sheath electric field in

本研究では、水素プラズマを対象に、水素原子a hydrogen plasma」[1] に関しまして、その研のバルマーα線のシュタルクスペクトルを飽和吸究背景と内容の一部を簡単にご紹介させていただ

収分光法で計測し、プラズマ中の電界強度を求めきます。

ました。水素原子は 1 次のシュタルク効果を示す
ことと、バルマーα線の吸収スペクトルは主量子

論文内容

数が 2 から 3 への可視光域での遷移であり、吸収[背景] プラズマと物体の界面に生成されるシー

スペクトルのドップラー広がりを取り除くことがス領域における電界は、イオンの界面への衝突エ

できる飽和吸収分光法を適用することで微細構造

ネルギーに直接的にかかわるため、プラズマプロ

スペクトルを個々に分離できるため、弱い電界強セスにおいても重要な役割を担っています。プラ度におけるシュタルク効果が観測可能になります。

ズマ中の電界計測は、これまでにもエミッシブプ

また、理論計算で求めたシュタルクスペクトルとローブによるポテンシャルの空間分布計測やリュ比較することで電界強度を得ることが可能となりドベルグ状態のシュタルク分光法によって行われました。

てきました。しかしながら、十分な空間分解能で[実験方法] 図 1 に実験体系の概要を示します。

簡便にプラズマ中の電界を計測する方法が無いた

真空チャンバー内にアンテナと平面電極を備えために電界計測は一般的には行われておらず、シーICP 装置で電子密度がおよそ 1010 cm-3 の水素プ

スの物理自体の理解もまだ十分に確立しているとラズマを生成し、平面電極の表面近傍に半導体レは言えない状況にあります。

ーザーのレーザー光を通過させました。レーザー

プラズマへの擾乱を避けるためには光学的な手光は、高強度のポンプ光と弱強度のプローブ光を段であるシュタルク分光法が適していますが、シ対向する方向からチャンバー中心で交差するようース領域における 100V/cm 以下の弱い電界強度にほぼ同軸上に配置し、プローブ光の透過強度をでは、通常の発光あるいは吸収スペクトルに認識

測 定 し ま し た 。 レ ー ザ ー 光 の 直 径 (FWHM) はできる程度のシュタルク効果は現れません。その0.3mm で、電極表面とレーザー光の距離、レー9

Absorption difference (arb.unit)B
distanceA

1.1 mm
0.5 mm
0.4 mm
0.3 mm
0.2 mm

-2

0

2
4
6
8
10
Relative frequency (GHz)12

14Electric field strength (V/cm)

図 2: レーザー光を電極表面に近づけていった
ときのシュタルク効果によるスペクトルの変化

100

図 1: 実験体系の概要図

ザー光の偏光方向は制御可能としました。半導体レーザーの発振波長を掃引することで吸収スペク
トルが得られ、ポンプ光の有無による差スペクト

100

ルがドップラーフリーの波長分解能の微細構造ス

0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
Distance from electrode surface (mm)

図 3: スペクトルから読み取った電極表面近傍の電界分布

ペクトルとなります。小規模な低温水素プラズマ
ではバルマーα線の吸収が小さいため、プラズマの生成を 20kHz で ON-OFF 変調して同期成分を[まとめ]

ロックインアンプで検出することで 10-4 オーダー

導体レーザーを用いたシュタルク分光計測を行い、の吸収が測定可能となりました。

シース領域の電界計測を十分な感度と空間分解能[結果] 電極をチャンバーと同電位として電極表で実施可能なことを示しました。半導体レーザー

面とレーザー光の距離を近づけていったときの飽は他の波長可変レーザーと比較して低価格で運用

和吸収スペクトルは図 2 のようになりました。水も容易であり、電界計測がより簡便に実施可能に

素原子のバルマーα線の微細構造スペクトルがなったといえます。一方で、本測定法を適用でき

FWHM で 420MHz(=0.6 pm)程度の幅で得られ、るプラズマの範囲を拡大するためには、よりレー電極表面とレーザー光との距離によって変化してザー光の吸収が小さいプラズマへの対応が必要といることがわかります。定量的に評価するため、考えております。

本研究では、
水素プラズマを対象に半A と B のピークの間隔を実験と理論計算で求めた
シュタルクスペクトルとで比較すると、図 3 に示

参考文献

す電界分布が得られました。スペクトルのピーク[1] S. Nishiyama, H. Nakano, M. Goto, and K.

間隔の読み取り精度から電界強度の検出下限はSasaki, J. Phys. D: Appl. Phys. 50 (2017)

10V/cm、レーザー光の空間プロファイルから空間

234003.

分解能は 0.15mm と評価され、0.7mm 程度の厚[2] S. Nishiyama, K. Katayama, H. Nakano, M.

さのシース領域における電界分布を得ることがで

Goto, and K. Sasaki, Appl. Phys. Express 10

きました。

(2017) 036101.
10

第 16 回プラズマエレクトロニクス賞

プラズマエレクトロニクス賞を受賞して九州大学 富田健太郎，佐藤佑太，築山晶一，江口寿明，内野喜一郎
ギガフォトン株式会社 神家幸一郎，戸室啓明，溝口計
Purdue Univ. 砂原淳
大阪市立大 西原功修

論文内容

はじめに

【背景】

この度は栄誉あるプラズマエレクトロニクス賞を受賞することができ、大変光栄であると同時に、シリコン半導体デバイスのさらなる微細化をコ

選考委員の先生方をはじめ、関係者の皆さまに感

スト面から支えるためには、高スループットの露

謝の念で一杯です。この場を借りて、お礼を申し

光 装 置 が 不 可 欠 で あ り 、 極 端 紫 外 （ Extreme

上げます。受賞対象となった論文「Time-resolved

ultraviolet, EUV, ここでは波長 13.5nm を指す）リ

two-dimensional profiles of electron density andソグラフィーの一刻も早い実用化が望まれていま

temperature of laser-produced tin plasmas forす。その光源は高温（~30 eV）
・高密度（1024-1025

extreme-ultraviolet lithography light sources」[1]にm-3）のスズ（Sn）プラズマです。商用化には出力まとめました我々が得た成果を端的に述べるならパワーと変換効率（入力から 13.5 nm 光への効率）ば、その重要性が認識されていながら、10 年以上の向上が必須であり、その達成には光源プラズマ

にわたり世界中誰一人として実現するに至らなかの電子密度・温度や平均イオン価数の最適化が不った、極端紫外光源プラズマの温度及び密度の時可欠であると言われています。計測の重要さは 10

空間分解計測に成功し、光源の更なる高出力化に年以上前から指摘されていました。しかし微小向けた道筋を拓いたこと、となります。受賞対象（~0.5 mm）
・短命（~20 ns）なプラズマの時間・空論文[1]では、九州大で開発した計測システムを、間分解計測の困難さゆえ、有効な手法は確立されギガフォトン株式会社の平塚分室にある、実用レ

てきませんでした。この課題に対して、我々は協ベルに達した EUV 光源用プラズマの診断に適用

同的トムソン散乱（レーザー散乱に関与する波数し、「優れた光源のプラズマ状態はどのようである

ベクトルと対象プラズマのデバイ長の積が 1 以下か」という問に、一定の答えを示せたと考えていの領域で得られる散乱）[5]で得られるイオン項スます。ところで、インパクトとしてはこの論文にペクトルに着目し、その検出を実現するべく、計及ばないかもしれませんが、個人的には、この論

測システムの開発を進めてきました。最大の問題

文の成果に至るまでに開発を続けた計測システム

は、計測レーザー波長（波長 532 nm）に現れる迷にも大変思い入れがあります。それらは参考文献

光を除去しつつ、その周辺の極めて狭い波長広が[2-4]にあります。
ご一読いただけますと幸いです。

り（~0.1nm 程度。イオン音波周波数程度の拡がり）のスペクトル形状を計測する必要があった点です。

11

解決には、従来にはない計測システムの構築が必実にとらえていることになります（図 1(d)につい

要となりました。準備実験として、まずはスズよては言及したい事は他にも多くありますが、りも軽く、イオン項スペクトル幅の広い、アルゴン[2]や炭素[3]のプラズマをターゲットとして、安定したイオン項計測の実証を行いました。さらに
スズプラズマ計測のために、必要かつ実現可能なシステム構成の立案を行い、最終的に、超狭帯域の物理ノッチを 4 枚の回折格子を用いて構築し、EUV 光源用スズプラズマのトムソン散乱計測の道筋を示しました[4]。この計測システムを、共同研究先であり、最先端の EUV 光源用プラズマ実験が可能な、ギガフォトン株式会社の平塚分室に移植し、実験を進めました。
【実験装置と結果】
実験配置を図 1(a)に示します。ターゲットは液滴スズであり、ドロップレットジェネレータから供給され、その直径は 26 μm です [図 1(b)]。プラ
ズマ生成用レーザーは、ピコ秒パルス幅の予備レ
ーザーとナノ秒パルス幅のメインレーザー（炭酸ガスレーザー）の 2 本となります。予備レーザー
入射により、図 1(c)に示すように、スズターゲッ
トをドーム状に膨張させます。図 1(d), 1(e)はそれ
ぞれ、特製分光器で分光した後に ICCD カメラで

図 1. 実験装置の概要、他 [1]

得られたトムソン散乱スペクトルと、その一部を切り取ったもので、Δλ は計測レーザーからの差波
長です。イオン音波周波数に対応する位置に、2 本のピークが明確に見えており、この強度とピーク
幅、形状（中央のくぼみ具合）から、電子密度、
電子温度、平均イオン価数を求めました。図 1(d)のイオン項からプラズマ状態の空間分布がわかりますが、2 本のピークの中心は、ほとんどの位置で計測レーザー波長（Δλ=0）にないことがわかります。これは各位置でプラズマが移動しているからです。すなわち図 1(d)は、メインレーザーで加熱したプラズマが、前後に噴出していく様子を如12

図 2. 電子密度計測結果の一例 [1]この辺りで止めておきます）。図 2 はあるプラズで急激に温度が減少しています。これは x>0 では

マ生成状態での電子密度の空間分布を示したもの

プラズマがカットオフ密度に達し、その直前の高です。光源プラズマのサイズは図 1(c)で示したドい密度勾配空間で、レーザーが吸収されているたーム程度（半径で 200 μm 程度）であり、それよりめだと解釈できます。それに対してτ=2.0 μs でも高い空間分解能が必要ですが、今回の計測ではは、ほとんどの位置で電子密度はカットオフに到

20 μm 程度の分解能があるため、図 2 に示すよう達していないと同時に、適度なレーザー吸収が期に、プラズマ内の密度構造が捉えられています。

待できる密度領域が広がっています（電子密度・EUV 光源用プラズマの性能指標の一つに変換効

温度とレーザー吸収長の議論は、文献[6]に詳しく

率（Conversion Efficiency, CE）があります。CE はあります）。このため、ｘ方向並びに、半径方向に投入したメインレーザーエネルギーに対して、も、EUV 放射に適した領域が広範囲に広がっていEUV 光（波長 13.5 nm、2%幅）がどれだけ発生します。得られた電子密度・温度（および平均イオているかを示すもので、EUV 露光実現に向けて、

ン価数）と原子過程モデリング計算[7]から、各位

重要な指標となります。図 2 で示したプラズマの置での EUV 光強度（Emissivity、ηEUV、単位はCE は 4%であり、今回の実験では最高値となりまW/m3/eV/sr）を計算したものが図 3 の最終段となす。高い CE 条件では、電子密度はレーザー軸上ります。τ=1.3 μs の条件では、広範囲でカットオ（y=0）では低く、プラズマ周辺部でピークを持つ

フ密度を超えているため、レーザー吸収が狭い範ことが示されました。次に図 3 では、3 つのプラ

囲でしか起きず、高密度かつ高温部分が一部分しズマ生成条件での計測結果を示します。生成条件

か形成されていないことがわかります。結果としの違いは、予備レーザーからメインレーザーまでて ηEUV は狭い範囲でしか達成されていません。τ

の時間（τ）です。τ の値に対応して、論文内では=1.3 μs でのもう一つの特徴は、高 ηEUV の半径方

各プラズマを 1.3 μs plasma というように呼んでい向への拡がりがないことです。最終的な EUV 総ます。なお図 3 では（図 2 もそうですが）、対象性

量は体積が関連するため、図 3 で示した以上に、を考慮し、プラズマの片側を計測しました。τ の増半径方向の拡がりは CE に影響します。τ=2.0 μs

加に伴い、スズターゲットが膨張していきますのの状態は、適度な密度・温度状態が広範囲、特にで、スズ原子密度が低下し、イオン密度や電子密半径方向に拡がっており、最高 CE はその結果で度も減少することが予想されました。
計測の結果、あることがわかります。実験当初は予想していま

やはり電子密度は、τ の増加とともに減少していせんでしたが、照射されるレーザーパワー密度がくことがわかりました。τ=1.3 μs では、メインレー

最も高いプラズマ中心部では、ηEUV は高くないこ

ザーのカットオフ密度（約 1025m-3）を超える領域とがわかりました。ある程度の電子密度（イオンが広範囲で形成されていることがわかります。一密度）がないと、当然ながら高い CE は見込めま方、τ=2.5 μs では、電子密度はカットオフ密度を大せんが、高すぎる密度は広範囲でのカットオフ密

きく下回っています。3 条件で、2.5 μs plasma が最度領域形成につながり、逆効果であることがわか

低の CE を示しましたが、その理由は、EUV を放ります。

射するスズイオンの絶対数が他の 2 条件よりも明おわりに確に少ないためであると考えられます。次に電子本研究により、EUV 光源の CE がプラズマパラ

温度の計測結果を見ると、τ=1.3 μs では、x 方向
13メータで説明可能であることを示しました。より[2] K. Tomita et al., J. Plasma Fusion Res Ser. 8 488–

重要なのはさらなる CE 向上に向けた指針ですが、 91 (2009).
今回の実験結果は、メインレーザープロファイル[3] K. Tomita et al., Appl. Phys. Express 6, 076101の整形に一つの鍵があることを示唆しています。

(4pp) (2013).

これ以上中心部分は加熱せずに、（許容エタンデュ[4] K. Tomita et al., Appl. Phys. Express 8, 126101(4pp)

範囲内で）周辺部に存在する、追加熱すれば大幅(2015).

な ηEUV 向上が見込める（ηEUV は電子温度に対し[5] J. Sheffield et al., “Plasma Scattering ofて極めて非線形）プラズマを、狙い撃ちすることElectromagnetic Radiation”, 2nd Edition (Academicが重要と思われます。

Press, 2010).
[6] Y. Sato, K. Tomita et al., Jpn. J. Appl. Phys. 56,

参考文献

36201 (2017).

[1] K. Tomita et al., Scientific Reports 7, 12328 (7pp)[7] A. Sasaki et al., J. Appl. Phys. 107, 113303 (2010).

(2017).

図 3. 電子密度・電子温度と EUV 強度分布 [1]14

研究室紹介

岐阜大学

工学部

機械工学科

岐阜大学

上坂

上坂・古木研究室
裕之

はじめに
本研究室は，古木辰也先生が 2016 年 4 月に助教として，少し遅れて上坂が 2016 年 7 月に教授として岐阜大学に着任したところからはじまった
新しい研究室です．上坂が機能性表面の創製・加工法と評価をメインとする研究を行い，古木助教
が機械加工や金属 AM（additive Manufacturing）
をメインとする研究をそれぞれ独立して行っています．
平成 30 年 4 月末現在で，上記 2 名の教員（工図 1 研究室のメンバー（2018 年 3 月 謝恩会）

学博士）が，博士後期課程学生１名（社会人），大学院研究生１名，博士前期課程学生１０名（うち留学生１名：ベトナム人），学部 4 年生８名を指導

上坂グループの研究内容

しています．まだ新しい研究室なので，外部に出上坂グループの研究テーマでは，プラズマ・イ

た卒業生は少なく，図１の写真の田中研究員（平オンプロセスをはじめとする各種の表面加工法を

成 30 年 4 月より兵庫県立大学助教），山口氏（平

駆使して機能性表面を創製する．その中でも，相成 30 年 4 月より愛知県の機械メーカ勤務）を含

対運動する二面間の界面現象，すなわち摩擦，摩む若干３名が，OB として巣立ったところです．

耗，付着などの機械的応答特性を適切に制御するこれからも彼らに劣らない優秀な人材を多く輩出ことを目指すテーマが多い．また，表面加工法のしたいと意気込んでいます．

高速化など加工法そのものの生産技術的な課題に

両教員とも地域連携・次世代金型技術研究セン

取り組むことも多い．それらの研究を高いレベル

ターの教員を兼務しており，学生たちの多くが岐で遂行するためには，トライボロジーやプラズマ

阜大学の金型コースを受講・修了しています．岐に関する基礎知識に加えて, 様々な先端特種加工

阜県は全国でも有数の加工系事業所の集積地であ技術を使いこなす必要があると考えている．以下

るので，県内関連企業の皆様と協力して，共同研に研究例を紹介する．

究や研究シーズの社会実装を果たしていくこともセンター所属教員の大きなミッションの一つです． （１）高密度・基材方位プラズマによる１ピース
また本年の 6 月に岐阜大学のスマート金型開発拠

フロー型・超高速・三次元ＤＬＣ成膜装置の開発点が正式に発足するため，拠点の目標である金型（平成 23-27 年度-NEDO 先導的産業技術創出事

製作・利用プロセスの IoT 化に向けて新しいテー

業，研究代表者：上坂）マを立ち上げていく準備をしています．
15

石英窓

上カバー取り付け

真空引き

成膜

上カバー取外し
接地

ワークの流れDC

直流電源

CH4 TMSAr H2 N2

高密度近接
プラズマ
基材

絶対圧力計
(バラトロン)

流量計
放射温度計
チノー製
（IR-CAP2CS）

リークバルブワーク

ガス
マイクロ波ランチャー

図２

排気

石英窓

DLC膜

排気

真空チャンババルブ

マイクロ波投入

MVP 方式の超高速成膜技術を用いた省スペー

ロータリーポンプ

ス・一品・短時間処理型 DLC 成膜装置のコンセプト

DLC の成膜コストが高いことが DLC の適用拡

マイクロ波
2.45 GHz

石英部品（マイクロ波透過）
モード変換器
N型同軸コネクタ
同軸ケーブル(RG-14A/U)

図３

MVP 法を用いた超高速 DLC 成膜装置の模式図置を試作し，DLC 成膜を行ったところ硬度 20

図４DC 放電と MVP 法による DLC 成膜結果。

GPa の Si 含有 DLC 膜を 156μm/h の超高速で成(a)成膜速度と(b)膜の硬度。

大を妨げている．DLC 成膜の低コスト化への要求に応えるべく，従来の大型装置による大量バッチ処理方式にかわる，小型装置による１品処理方式の成膜技術（図２）が望まれ始めた．そこで本研
究では，従来の 100 倍以上の成膜速度（100μm/h以上）で大量バッチ処理と同じスループットが出せる１品処理型・超高速・三次元 DLC 成膜装置の開発を目指した．具体的には，基材近傍のシース領域でマイクロ波のエネルギーを局所的に吸収させ，基材近傍のプラズマ密度を DC や RF 放電を用いた場合の 100 倍以上にすることで，短時間で必要な膜厚が得られるようなプラズマ CVD 技術の確立を目指した．そのために，図３の小型装膜することに成功した（図４）．本研究の成果はそ搬し，そのエネルギーで高密度プラズマが基材のの後，自動車部品への DLC 成膜装置を小ロット

3 次元形状面に沿って生成維持される．電磁波の化する開発プロジェクトに繋がり，代表企業：

伝搬に偏りが生じると，プラズマの不均一化につ(株)CNK が開発した新装置による受託加工が開ながる．従って MVP 法を表面加工法としてつか始された（雑誌「メカニカルサーフェステック」

いこなすには，プラズマと電磁波が相互作用しな2017 年 2,12 月号，広告掲載）．

がらどのように 3 次元形状面に沿って分布を形成するのかを，CAE 的に予測できることが望ましい．

（２）MVP による高密度プラズマ生成に関する

しかしながら，そのような複雑現象を収束性良く，基礎研究やシミュレーション手法の検討

定量性をもって計算することは難しかった．筆者

MVP 法では，表面波モードのマイクロ波が基らはそのようなマルチフィジックス現象を収束性

材表面のプラズマ‐イオンシース境界に沿って伝良く解くための手段として，テキサス大学オース16

テ ィ ン 校 の Laxminarayan L. Raja 教 授 ら と法によるプラズマ生成の特徴をよくとらえた計算

EsgeeTechnologies（米国）が開発した商用ソフト

結果が得られたのは，これが初めての事例である．

ウェア Vizglow に期待した．そこで日本の販売代

今後、シミュレーションを活用して MVP 法への理店（(株)ウェーブフロント）を通じて過去の実験

理解を深めることを考えつつ、MVP 法を用いた（R. Matsui, et al., JJAP 52, pp. 11NA01, 2013）

表 面 加 工 プ ロ セ ス の 有 効 な CAE 手 段 と し てで行った細穴内面プラズマ生成を対象とするデモ

Vizglow に期待している．

計算を依頼した．装置構成や Ar プラズマ生成条
件は文献の値と同じにした（SUS パイプへの印加（３）プラズマ支援潤滑

電圧-200V，投入マイクロ波 1kW）．その計算結果

機能性炭素系コーティングによって低摩擦～超としてマイクロ波パワーの吸収分布を図５に示す． 低摩擦現象が発現する際には，長い距離や時間をパイプ内面に形成されたイオンシースと高密度プ

かけてなじんでいく過程を経ることが多い．従っラズマの境界に沿って，マイクロ波を強く吸収すてそのようななじみ過程を短縮することが望まれる領域が生じることが示された．より詳細にみるている．そこで我々はプラズマ照射によるなじみと，共鳴的なマイクロ波パワーの吸収は，カットオフ密度のラインを中心に起きており，これはプ
ラズマ－イオンシース境界の表面波伝搬の特徴である．そのような特徴が良く再現されていることから，本結果は文献に示される MVP 法による細穴内面プラズマ生成を定性的によくシミュレーシ
ョンできていると考えている．今後の計算結果に対する定量的な検証が必要であるが，電磁波伝搬，
プラズマ分布の形成，電荷密度分布（イオンシース）の形成を Self-consistent に解くことが可能なシミュレーションで，収束性の問題がなく、MVP

図６
図５

プラズマ支援潤滑の一例：摩擦サイクル数にともプラズマ‐電磁波連成解析による，マイクロ波パ

なう摩擦係数の変化（a-CNx vs サファイア半球）．左縦ワーの吸収分布．MVP 法による細穴内面プラズマ生成

軸は摩擦係数を，右縦軸は移着物厚さを示す．プラズマ実験（文献 23）の条件を対象として計算を行った．

照射後になじみが急速に進展する．

17

過程短縮の可能性を示した（H. Kousaka et al.,

チタン合金の効能率加工に有効なエンドミルを組

Tribology Conference 2016 Spring in Tokyo,

み合わせた電着エンドミルを開発した．また，砥

2016-05, F12.）．ピンオンディスク装置で，垂直粒には耐熱性に優れる cBN（立方晶窒化ホウ素）

荷重 0.1N，すべり速度 0.083m/s の摩擦条件で，を用いることで，低熱伝導率なチタン合金を加工

サファイア半球(直径 8mm)と a-CNx 膜を大気開した際の高温の加工熱による砥粒摩耗の著しい進放下でしゅう動した場合，0.2 から 0.3 の高い摩行を抑制している．図７に示すように切削と研削擦係数で安定する（図６）．そこで，その段階でを組み合わせたことで，通常の加工速度下でも表

0.5L/min のヘリウムガス流を大気圧プラズマ発面粗さで 1 μm Ra 程度かつバリや未切断炭素繊

生装置によりプラズマ化し，摩擦痕上に 1 分間照維が発生せずに高精度加工が可能であることを明射すると，照射終了直後から急激に摩擦係数が低らかとした．

下するという現象が見られた．このような新しい現象を活用することを目指して，現象の工学的な理解を進めている．
古木グループの研究内容
切削や研削，研磨などの機械加工技術の高精度

図７化を目標に研究を遂行している．特に，炭素繊維

cBN 電着エンドミルと加工したスタック材の側面図

強化プラスチック（CFRP）やチタン合金，超硬合金のような難削材を対象として，新工具や加工プ（２）金属 AM 製 Ti-6Al-4V の機上磁気研磨法のロセス，加工機上工具測定手法の開発などが現在

開発のメインテーマである．さらに最近では，金属積

近年，金属 AM とマシニングセンタの機能を組層造形（AM）の適用アプリケーション拡大に向けて，金属 AM 材の加工特性の解明を目指している．
本報では，その一例について紹介する．

み合わせたハイブリッド機が普及してきており，複雑な冷却管を持つ射出成形金型や人工関節などの人工置換成品の効能率加工に寄与することが期
待されている．特に後者では医療用 CT スキャン（１）炭素繊維強化プラスチック（CFRP）/チタ

データに基づいたリバースエンジニアリングに対ン合金スタック材 cBN 電着エンドミルの開発（平して当該機を適用することで，各患者に最適形状

成 29-31 年度-若手研究 B，研究代表者：古木）な製品を安定して製造できると思われる．そこで

低比重，高強度などの優れた特性を有する

本研究では，金属 AM 機上で造形物の鏡面仕上げ

CFRP を構造材として使用する場合，親和性の問が可能な磁気研磨手法を開発している．本手法は，題からチタン合金が相手材として用いられている．
スタック材は外周・穴あけ加工を必要とするが，エンドミル形状の永久磁石製工具に磁性流体や砥粒などで構成される磁気研磨剤を付着させ，造形

両者の材料特性が異なるため，同時加工が難しく，個別加工して重ね合わせており，加工時間や加工物上で走査することで鏡面化する．ボールエンド
ミル加工した造形物に対して，マシニングセンタ

コストの増加が問題となっている．そこで本研究で磁気研磨加工した結果，図８に示すように切削では，CFRP の高精度加工に有効な電着砥石と，18痕が除去された鏡面を得られることがわかった．

（３）ダイヤモンド電着砥石の加工機上形状測定

鋭意準備中です．代わりに研究室の日々の活動を法の開発

ブログで公開しております．よろしければご笑覧

超硬合金の使用拡大にともない，ダイヤモンド下さい．
（https://blog.goo.ne.jp/kousaka_furuki）

電着砥石の注目度が高まっている．当該砥石は砥
粒突き出し量が不均一なため，これを主軸に取り付けた状態で評価し，加工条件に適用することで超硬合金の高精度加工の実現を容易にすることを

図８ 金属 AM 製 Ti-6Al-4V の磁気研磨前後の加工面比較

図９ 開発する工具測定法の評価結果の一例

目指している．本手法では，CCD カメラを用いて高速回転する砥石を観察し，砥石輪郭形状を測定する手法を開発している．主軸の回転誤差（一般に数 min-1 の誤差を持つ）を補正するため，撮影画像の特徴量抽出や膨大な画像データの処理に深層学習などを用いて，図９に示すように砥石輪郭
形状を機上で評価することを可能にしている．今後はより微細な砥粒を用いた砥石の評価を目指す．
おわりに
上坂・古木研究室では今後も，表面加工・機械
加工の最先端研究・開発を目指して新しいテーマにどん欲に取り組んで参ります．興味を持たれた方はぜひお気軽にお問い合わせ下さい。またお気
軽にお立ち寄りください（メール：kousaka@gifuu.ac.jp）．また，研究室の HP は近日公開に向けて19

学生のためのページ

触媒反応の基礎東京工業大学工学院機械系 野崎智洋
１．はじめに用いるプラズマ CVD 装置に軽微な改良を加える

プラズマと触媒を組み合わせた反応系を用いて， だけで CNT を合成できるため，「プラズマ CVD に
CO2 や CH4 を水素などに転換する研究が注目を集よる炭素系薄膜合成」という範疇で，ダイヤモン

めている。とは言うものの，研究者人口が爆発的

ドや DLC（Diamond-like carbon）なども包括して，に増加している訳ではなく，プラズマ化学のフロ

CNT 研究が大きく発展した。一方，ダイヤモンド

ンティアを探索する１分野，という位置づけで広や DLC の場合は触媒を用いないため，所望の CNT

く認識されているようである。本稿のテーマであを合成するためには，現象の理解に基づいた新しる （ 不 均 一 ） 触 媒 反 応 と CVD （ Chemical Vapor

いプラズマ反応場のデザインが必要になる。
なお，「触媒 CVD」をキーワードに文献を検索

Deposition）には共通点が多く，後述するように

Langmuir-Hinshelwood's（L-H）機構などに基づいて， すると，Hot-wire CVD，cat-CVD に関する情報が表面反応を定式化し理解を深めることができる。

多く得られる。1000℃以上に加熱したタングステ

本稿で述べることは，プラズマ CVD，エッチン

ン・フィラメント（Hot-wire）の表面では，分子の吸グ，ALD（Atomic Layer Deposition）など，プラズマ

着，熱分解（表面反応），ラジカルの脱離が行われ，材料科学がカバーする表面処理・製膜技術の範疇

典型的な不均一触媒反応によってラジカルが供給で十分議論されてきたことに過ぎない。しかし，される。イオンが生成されないため基板ダメージ

触媒化学，反応工学など，プラズマ研究では馴染が少ないこと，選択的ラジカル供給が可能などのみの薄い切り口で諸現象を俯瞰することで，プラ利点がある。一方，製膜は Hot-wire と物理的に隔ズマ分野における触媒化学の理解，あるいはプラ離された基板で行われ，そこには触媒機能は付与

ズマそのものに対して理解が深まることを期待しされていない。
プラズマが介在する触媒反応では，ている。

イオン，光，熱も含めた多様な”活性種”が触媒

本稿では，プラズマ研究に関わりが深いカーボと直接的に反応することが前提になっており，

ンナノチューブ（CNT; Carbon Nanotube）合成を取How-wire CVD とは一線を画している。プラズマ

り上げ，プラズマと触媒反応の関係を紹介し本稿によってもたらされるプロセスの低温度化，反応の導入とする。さらに，我々が取り組んでいる CH4の高速化を「プラズマの触媒機能」または「プラ改質反応を例に，プラズマが介在する触媒反応にズマが誘起する新規な触媒機能」と捉え，これをついて概要を紹介する。

学術的にまとめながら波及効果の大きい応用に展開することが目的である。近年は，これを「プラ２．触媒 CVD

ズマ触媒（Plasma Catalysis）」という造語を用いてカーボンナノチューブ合成では，触媒微粒子を表現しており，CH4 転換，アンモニア合成などの核として繊維状炭素を成長させるため触媒 CVD分野で研究されている[1,2]。

と言われることがある。ダイヤモンド合成などに
20

３．カーボンナノチューブ合成

た，プラズマシースの大きな電位差（電界）を利

図１は，アセチレン（C2H2）を触媒粒子で分解用して，CNT を垂直配向成長できるため，半導して多層 CNT を合成する反応をモデル化したも体のビア配線や電子放出源などの応用が検討されのである[3]。C2H2 は触媒に吸着し，逐次的に脱水た。他方，プラズマの高い反応性が仇となり，グ素される。吸着種（CnHm）は表面に存在するが，ラファイト構造にダメージを与えたり，アモルフ

完全に脱水素した炭素は容易に触媒微粒子に取り

ァス炭素を析出するなど，プラズマが有する負の込まれ，固溶体を形成する。炭素リッチな殻状の側面も明らかになってきた。ビア配線，電界放出

固溶体が形成され，炭素濃度が飽和すると繊維状源，AFM プローブなどの応用では，多層 CNT で炭素を析出する。炭素原子が固溶体の中を拡散す

十分利用に耐えうる。最も望まれたのは，半導体る速度が CNT の成長速度を律速する。炭素の拡物性を有する単層 CNT を選択的に合成し，ドー

散速度をアレニウス型の式で表し，活性化エネル

ピングやフラーレン内包などによって n 型・p 型

ギーを用いて CNT 成長の速度論的な解析がなさ

機能を顕在化させ，最先端デバイスを開発する研れる。

究である。一方，プラズマ CVD で単層 CNT を触媒で炭化水素をクラッキングすると炭素繊維合成した研究は報告がなく，「プラズマ CVD でが生成されることは，触媒化学では古くから知ら単層 CNT は合成できるのか？」という根本的なれている。1972 年 Baker らは炭素繊維の形成につ疑問が 2003 年のレビュー論文で呈されている

いて，図１とほぼ同じ機構で炭素繊維の形成・成[6]。2005 年以降，リモートプラズマを用いて基長メカニズムを説明している（図２）[4]。炭素析

板へのダメージを抑制すれば，垂直配向した単層

出は触媒を劣化させるだけでなく，重篤な場合はCNT を合成できることが報告された。種々のリ反応管を閉塞し破損させるため，絶対に避けなけ

モートプラズマ CVD 装置（減圧環境）が考案さればならない。遷移金属と炭素が固溶体を形成す

れ，プラズマ CVD によって単層 CNT が当たりる平衡論的な考察に基づき，相図を使って炭素析前のように合成されるようになった[7-9]。一方，

出を抑制する方策が議論されている[5]。

大気圧プラズマを用いれば，非リモートプラズマ

プラズマが介在することで現象は複雑になる
が，活性種の高い反応性を利用して CNT 合成温度（基板温度）を低くすることが期待された。ま

図１ 多層カーボンナノチューブの成長モデル[3]図２ カーボンファイバーの成長モデル[4]21でも単層 CNT の合成が可能であることが報告されている[10]。
CNT 合成技術が日進月歩で進化を続けるなか，
少なくともプラズマのコミュニティーでは，触媒化学者がルーチンで行うような触媒微粒子の物理的，化学的キャラクタリゼーションや，表面反応
解析，速度論的研究を実施した例は少なかったよ

図３ CH4/CO2 改質の表面反応モデル

うに記憶している。触媒反応の素過程を知らなくても，スパッタリングなどドライプロセスによる

CH4/CO2 改質を例に，総括反応式および総括反応

触媒合成（触媒化学ではウェットプロセスが用い速度式を(1)−(2)式で表す。

られる），
プラズマ源の開発などに新規性を見出そCH4 + CO2 = 2CO + 2H2

うとし，あるいは CNT の表面改質など応用研究を行うことで，ある一定の研究成果を得ることが

𝑟𝑟 = −できたためと考えられる。さらに，半導体分野のプラズマ研究と異なり，CNT の応用が大きな波及

d[𝐶𝐶𝐶𝐶4 ]d𝑡𝑡=−

d[𝐶𝐶𝐶𝐶2 ]
d𝑡𝑡

=

(1)
1 d[𝐻𝐻2 ]2 d𝑡𝑡=

1 d[𝐶𝐶𝐶𝐶]
2

d𝑡𝑡

(2)

CO の生成速度あるいは CH4 の消費速度を実験で効果を生まなかったため，踏み込んだプラズマ基

測定し，CH4，CO2 分圧の関数として以下の式で表礎研究に進展しなかった感もいなめない。

す。
𝑟𝑟 = 𝑘𝑘𝑃𝑃𝐴𝐴 𝑛𝑛 𝑃𝑃𝐵𝐵 𝑚𝑚

４．表面反応機構
我々の研究室では，触媒そのものを開発する研(3)

総括反応速度では，反応次数 n，m は整数になる

究は行っておらず，むしろ反応性が高く劣化しにとは限らない。分子の吸着と脱着の間に熱平衡がくい市販触媒を購入しプラズマ研究に利用してい成立すると仮定すれば，触媒の活性サイトに吸着る。具体的には，CH4/CO2，CH4/H2O 改質によってする分子はラングミュアの等温吸着式で表される。

合成ガス（H2，CO）を得る反応である。プラズマ

吸着種の表面反応速度定数を ks とおけば，総括反反応場に固体触媒を介在させることで，低温で安応速度 r は，表面被覆率θおよび活性サイトの密度

定な CH4 を分解し，水素や CO に転換できる。遷移金属触媒を使って炭化水素をクラッキングする，という観点で CNT 合成と共通点が多い。

n を使って(4)式で与えられる。
𝐾𝐾 𝐾𝐾 𝑃𝑃 𝑃𝑃

𝐴𝐴 𝐵𝐵
𝑟𝑟 = 𝑘𝑘𝑠𝑠 𝑛𝑛𝐴𝐴 𝑛𝑛𝐵𝐵 𝜃𝜃𝐴𝐴 𝜃𝜃𝐵𝐵 = 𝑘𝑘𝑠𝑠 𝑛𝑛𝐵𝐵 𝑛𝑛𝐴𝐴 (1+𝐾𝐾𝐴𝐴 𝑃𝑃𝐵𝐵 +𝐾𝐾
𝑃𝑃 )2
𝐴𝐴 𝐴𝐴

４-1．L-H 機構

𝐵𝐵 𝐵𝐵

(4)

(4)式は，CH4 と CO2 が共通の吸着サイトを競合す

ここでは，CH4/CO2 を不均一触媒反応系で改質る場合の反応式である。一般に，CH4 は金属触媒する場合について概要を説明する。

表面に吸着し，CO2 は金属触媒・担体の界面また

図３は数 nm の大きさを持つ触媒金属の表面では担体に選択的に吸着すると考えられる。このよ

CH4，CO2 を改質する反応の概略を表している。炭うに，吸着サイトが異なる場合には，CH4，CO2 そ素の析出が無いことを除けば，図１，図２に示し

れぞれに対してラングミュアの等温吸着を仮定す

た反応モデルと基本的に同じである。

れば(5)式が得られる。
22

𝐾𝐾 𝐾𝐾 𝑃𝑃 𝑃𝑃

𝐴𝐴 𝐵𝐵
𝑟𝑟 = 𝑘𝑘𝑠𝑠 𝑛𝑛𝐴𝐴 𝑛𝑛𝐵𝐵 (1+𝐾𝐾 𝐴𝐴 𝐵𝐵)(1+𝐾𝐾
𝐴𝐴 𝑃𝑃𝐴𝐴𝐵𝐵 𝑃𝑃𝐵𝐵 )し，CH4 リッチな条件では炭素析出が避けられな(5)

いため，CO2 分圧を量論以上に高めなければならない。CO2 分圧を高めると必然的に CH4 分圧は下

触媒ナノ粒子の表面には，ステップやエッジが豊がるため，改質反応では加圧することが多い（平富に存在し反応性が高い。そのため CO2 も一部は衡論的に有利なら）。
炭素の析出を防ぎつつ CH4 改

金属触媒に吸着すると考えるのが妥当であるが，質反応を加速するために（経済性を担保するため(5)式では簡単のため CH4 と CO2 が異なる活性サに），800℃を超える反応温度が必要とされる。こイトに独立に吸着すると仮定した。一般に CO2 のれは(7)式において，表面反応速度定数 ks を高温吸着は強く，KBPB >>1 が成立すると考える。そのによって大きくすることに相当する。
800℃を超え結果，(5)式は(6)式に簡略化できる。
𝑟𝑟 = 𝑘𝑘𝑠𝑠 𝑛𝑛𝐴𝐴 𝑛𝑛𝐵𝐵

𝐾𝐾𝐴𝐴 𝑃𝑃𝐴𝐴(1+𝐾𝐾𝐴𝐴 𝑃𝑃𝐴𝐴 )∝ 𝑃𝑃𝐵𝐵 0

る高温熱源は，一般に原料 CH4 の一部を燃焼することで賄うため，CO2，NOx の生成が避けられな(6)い。つまり，CH4 改質反応を高温で行う以上，燃焼技術から脱却した環境負荷低減を図ることは本

つまり，CH4 転換（CO 生成）速度に対して，CO2

質的に不可能である。再生可能電力を利用し，プ分圧の寄与は無いことを意味する（反応次数がゼ

ラズマ改質によって低温で CH4 改質が可能になれロ）。水蒸気改質の場合も同様に，酸化剤である

ば，大幅な CO2 排出量削減を実現できる可能性が

H2O を過剰に供給しても CH4 の反応速度は本質的ある[13]。

に増大しないことが知られている[11]。(5)式から(5)−(7)式に基づき，プラズマを使った CH4/CO2

明らかなように，CH4，CO2 分圧（PA，PB）は分母，改質の特徴をまとめると以下のようになる：

分子に含まれている。PA，PB を大きくしても互いにキャンセルすれば反応速度 r は大きくならない。
換言すれば，吸着サイトが CO2 によって完全に占ルギーを下げ，表面反応速度定数（ks）を大きくする。

拠されると，それ以上分圧（PB）を高めても反応② 反応次数 n，m を大きくする。一般に m = 0 にが進まないことを表している（m = 0）
。同様に，なるが，プラズマによって CO2 が活性化されCH4 の吸着は弱いため KAPA << 1 を改定すれば，れば m > 0 となる可能性があり，反応促進効(6)式は(7)式に簡略化できる。
𝑟𝑟 = 𝑘𝑘𝑠𝑠 𝑛𝑛𝐴𝐴 𝑛𝑛𝐵𝐵 𝐾𝐾𝐴𝐴 𝑃𝑃𝐴𝐴 ∝ 𝑃𝑃𝐴𝐴

① 活性種を供給することで相対的に活性化エネ

果が得られる。同様に，n > 1 となれば反応促進が期待できる。

(7)③ m > 0 によって炭素析出を抑制できれば，プ

k = ksnAnBKA とおき (3)式と比較すれば，総括反応

ロセスウィンドウを広くしてフレキシブルな

速度定数 k を表面反応速度定数（ks），吸着平衡定改質反応を設計できる。

，活性点密度（nA，nB）などの寄与に数（KA，KB）④ 熱反応にはない新しい反応パスが発現する。

細分化して考察できる。巨視的な実験で測定でき

例えばラングミュアの吸着等温（熱平衡）をる諸量としては，反応速度 r，反応次数 n，m であ超えた含酸素種の取込みが可能になるなど，る。r，n，m を用いて活性化エネルギーを求めて新しい現象が見つかっている。

推論を進めることができる[12]。
CH4/CO2 改質の場合，総括反応速度 r は，CO2 分(5)−(7)式は基底状態の分子が熱平衡に基づき吸圧と無関係に CH4 分圧に比例して増加する。しか脱着することを念頭に導出されている。分子が気23相で励起状態にあるとき，吸着の状況は大きく異５．おわりになる。特に，多原子分子が振動励起されている場

プラズマが介在する触媒反応は大変複雑で，素合には，化学吸着の速度が数桁速くなることが分過程について分かっていないことが多い。そのた

子線を使った実験で明らかになっている。これをめ，熱平衡を仮定した L-H 機構をベースに触媒反プリカーサー吸着と言い，熱平衡（ラングミュア

応の解析を行い，プラズマ触媒反応と熱反応の違の等温吸着）とは異なる機構で吸着種が生成されいを考察し現象の理解に努めている。やや受動的る。最近は赤外レーザー吸収を利用して特定の振なアプローチであるが，触媒の材料評価などとあ動モードを選択的に励起することで，反応機構のわせて活用すると，プラズマ特有の反応機構を考詳細が解明されている。詳細は既報の解説を参照

察するうえで大変便利である。最近注目を集めてされたい[14]。一方，振動励起分子を効率よく生成いる ALD／ALE でも同様の機構に基づいて表面する方法について，ほとんどの基礎研究では述べ反応を説明できる。触媒化学では金属（金属結合

られてない。プラズマを使えばラジカル種を生成する固体表面）や金属酸化物が研究の対象になる

するより，低温で振動励起分子を生成しやすい。

が，エッチングやプラズマ CVD では，シリコン

近年は，CO2 のプラズマ分解に関して，振動励起（共有結合する固体表面）を取り扱うことが多い。

CO2 の役割が詳細に検討されている[15]。

また，
プラズマプロセスは真空環境で構築される。
異なる応用分野で独自にまとめられた諸現象の共４-2．E-R 機構

通点と相違点を理解することが重要であることは

L-H 機構とは別の重要な反応機構に，Eley–

言うまでもない。

Rideal（E-R）機構がある。吸着した分子に対して気相の分子が衝突して反応する。紙面の都合で定式

参考文献

化は省略するが，詳細は成書を参照されたい[16]。

[1] W Wang et al, ChemSusChem 10 (2017) 2145.

振動励起種やラジカルが，触媒金属のエッジや[2] T Nozaki et al, Catalysis today 211 (2013) 29.
[3] AA Puretzky et al, Appl. Phys. A 81 (2005) 223.

ステップと直接的に相互作用する場合は，前述のプリカーサー吸着の範疇で説明がなされる。
一方，気相から供給される活性種が吸着種と直接反応す[4] RTK Baker et al, J Catal., 26 (1972) 51.
[5] H.C. Dibbern et al, Hydrocarb. Proc. 65 (1986) 71.
[6] M Meyyappan et al, Plasma Sources Sci. Technol. 12

る場合，プリカーサー吸着ではなく，E-R 機構に(2003) 205.

明されていない。大気圧プラズマの場合，RIE の[7] H Kawarada et al, Chem. Vap. Dep. 11 (2005) 127.
[8] E J Bae et al, Chem Mater. 17 (2005) 5141.
[9] T Kato et al, Nanotechnology, 17 (2006) 2223
[10] T Nozaki et al, Plasma Process. Polym. 5, 300.
[11] J Wei et al, J. Catal. 225 (2004) 116.

ようなイオン効果は期待できないが，触媒表面で[12] T Nozaki et al, Energy & Fuels 21 (2017) 2525.

荷電粒子の再結合が生じると，数 eV 相当のエネ[13] 野崎智洋，亀島晟吾，応用物理，86 (2017) 214.

基づいて反応促進が行われる可能性がある。しかし，吸着種と励起分子が衝突した時に生成される中間生成物やその反応ダイナミクスはほとんど解[14] 野崎智洋，亀島晟吾，伝熱，56 (2017) 31.

ルギーが直接的に吸着種に与えられ，表面反応あ[15] R. Snoeckx Chem.Soc.Rev. 46 (2017) 5805.

るいは吸着種の表面拡散を促進する可能性がある。 [16] 御園生ら，触媒化学，丸善，2003 年（第 4 版）．

24

海外の研究事情

ミネソタ大学滞在記
三菱電機株式会社 先端技術総合研究所

1. はじめに

生沼 学

潜在力と様々な産業応用の可能性を考えると、プ

筆者は 2015 年 10 月から 1 年間、在籍する会社

ラズマと液体の相互作用に関する知識を深め、そか ら の 派 遣 で 、 米 国 ミ ネ ソ タ 大 学 の Highの扱いや評価方法に習熟することが求められます。

Temperature and Plasma Laboratory にて客員

今回、幸運にも Bruggeman 教授に客員研究員と研究員として研究に従事しました。本稿では、そしての受け入れの承諾をいただき、また会社の後の研究生活と研究概要をご紹介します。

押しもあり、ミネソタ大学滞在が実現しました。

2. 経緯

3. 研究室について

ミネソタ大学 High Temperature and Plasma

筆者は、ミネソタ大学 High Temperature andLaboratory の Peter Bruggeman 教授は、大気圧

Plasma Laboratory のなかで、低温プラズマの計

プラズマの研究において数多くの業績をあげてこ測と応用の研究を主に行う Bruggeman 教授のグられました。特に、高度なプラズマ計測技術に基

ループ（以下、Bruggeman group）に在籍しましづく、プラズマと液体の相互作用の研究においてた。Bruggeman group は当時、教授と 7～8 名の世界をリードする存在です [1]。

学生および研究員で構成されていました。特筆す

筆者の在籍する会社では、オゾン発生器、CO2

べきはその多様性で、インド、中国、中東など様々

レーザー、空気清浄デバイスなど、様々な放電応な国から教育背景も年齢も異なる人たちが集まり、用機器の事業を手掛けており、先端技術総合研究

研究に従事していました。また、短期長期を問わ所はこれら製品の研究開発を担っています。近年ず、筆者のような客員研究員が多く在籍するのもは、気液界面放電を用いた水処理技術の研究開発

一つの特徴でした。

にも取り組んでおり [2]、プラズマと水の相互作

Bruggeman group の研究テーマは多岐にわた用の理解と、原理に基づいた技術開発が求められりますが、何よりもレーザー等を用いた高度な大ています。また、急速な発展を見せるプラズマの気圧プラズマ計測技術が最大の強みです。多くの

医療、農業、バイオ応用研究でも明らかなように、研究は、プラズマ自身の特性と、それを何かに適プラズマと液体の相互作用に関わる素過程の理解用した際に生じる物理・化学・生物学的変化とをは、現在のプラズマ研究における最も重要なテー

関連付けることで、現象を解明するという内容でマの一つです [3]。

した。例えば、大気圧プラズマによるウィルス不筆者のような企業の研究者にとって、大学での活化の評価においては、プラズマの状態を把握し先端の研究成果を製品開発に反映させること、またうえで、様々なスカベンジャーを添加した養液

た将来の事業の種となる技術を基礎研究の段階でを用いる [4]、あるいはプラズマ照射条件を変え見出すことは重要な任務です。大気圧プラズマのることで[5]、不活化に有効な活性種を同定すると
25

5. ミネソタでの生活

いった内容です。また、異なるプラズマ生成条件
や溶液条件での比較から、金属ナノ粒子の生成メ

ミネソタ州は米国中西部にあり、その北端はカカニズムを解明する[6]といったものです。当然、ナダと接しています。同州最大の都市は、しばし

プラズマ計測そのものの研究にも取り組んでおり、 ば双子の都市（Twin cities）と呼ばれるミネアポ
DBD [7]、RF [8]、パルス放電 [9]の光学的測定に

リス-セントポール都市圏です。ミネソタ大学の主も注力していました。

要キャンパスも Twin cities にあり、筆者の在籍した研究室は、ミネアポリスの中心部からほど近4. ミネソタ大学での研究内容

い、ミシシッピ川の東岸のキャンパスにありまし

筆者はミネソタ大学で「プラズマと液体の相互た。近年開通した校内を通るトラム（LRT）に乗作用（Plasma-liquid interactions）」と題した研究

れば、空港や中心街まで 20～30 分程度で行けるを行いました。本研究では、将来的なプラズマのように、大変立地が良いのが同大学の魅力の一つ

産業応用の可能性を視野に入れつつも、プラズマです。ミネソタ州は“Land of 10,000 lakes”と呼と水の接触にともなう基礎現象に焦点を当てまし

ばれるほど湖が多く、自然豊かで美しい反面、内た。系を単純化するため、定常かつ一様なプラズ

陸性気候ゆえに夏は 35℃近くまで、冬はマイナス

マを形成可能な大気圧 He の RF グロー放電を用

30℃以下にまで下がる気象条件の大変厳しいとい、ピエゾドライブのディスペンサーにより一定ころです。筆者は札幌在住が長く、寒冷地での生の径の水滴を所定の周波数でプラズマに滴下し、活には慣れていましたが、マイナス 30℃の、息をその挙動を評価しました。また、プラズマ中の OH

すると咳き込むような寒さはさすがに厳しいもの

ラジカル等を計測し、プラズマとの相互作用で生でした。

じる水滴の物理化学的変化を評価しました [10]。
また、主テーマ以外にも、Bruggeman group の他の多くの研究に参加させて頂きました。プラズマや液体の計測技術とその背景にある理論の理解、さらにモデリングに至るまで、幅広い経験を得ることができました。多様性に富んだメンバーとともに働くことは国内では得難い経験であり、大変貴重な財産となっています。
Dispenser
nozzle図 2 ミネソタ大学の様子

Water droplet

6. 研究生活を通じて感じたこと
なによりも、Bruggeman 教授の学生に対するHe plasma

熱心な指導に感銘を受けました。１日に１度は必ず実験室に足を運び、全てのメンバーと現場でコミュニケーションを取り、課題や研究の方向性を議論していました。また、学生同士の協力も円滑

図 1 プラズマの写真と試験体系の概念図
26

で、それぞれの技能を持ち寄り協力することで、げられた素晴らしい基礎研究の成果を、製品とし互いの研究成果を最大化する仕組みができていまて社会に還元できるよう努力していく所存です。

した。バックグラウンドの異なるメンバーが集う

また、ミネソタ大学滞在は、そうするための礎を同研究室では、この多様性と協力体制が研究を推与えてくれたと思います。

進する大きな原動力になっていたと思います。ま最後になりましたが、Bruggeman 教授をはじた、学内の他の学部との協力や、各国の大学・研

め、High Temperature and Plasma Laboratory

究機関との連携も非常に活発に行われており、外の皆さん、そして米国滞在中にお世話になった全部の優れた技術や知見を積極的に取り入れる姿勢ての方々に心よりお礼申し上げます。

がうかがわれました。このような取り組みが、規
参考文献

模はそれほど大きくない同グループが、世界に冠たる成果を上げている大きな要因だと感じました。 [1] P. Bruggeman and C. Leys, J. Phys. D: Appl.
Phys. 42, (2009), 053001.

今回の研究では実験装置の製作から着手したた
め、装置の設計から物品の購入に至るまで、日本[2]http://www.mitsubishielectric.co.jp/corporateと米国の違いを経験することができました。印象/randd/spotlight/a25/index.html.

深かったのは、米国では研究に必要な物品が意外[3] P. J. Bruggeman, et al., Plasma Sources Sci.

と手に入りにくいことです。厳密にいえば、ほとTechnol. 25, (2016), 053002.

んどの物は入手できるのですが、輸入品が多く納[4] H. A. Aboubakr, U. Gangal, M. M. Youssef, S.

期が長くサポートが受けづらい傾向にあります。

M. Goyal and P. J. Bruggeman, J. Phys. D: Appl.

電気機器や配管部材など、日本では簡単に購入でPhys. 49, (2016), 204001.

きる小物の手配にさえ苦労することがありました。 [5] G. Nayak, Master’s Thesis, University of
逆に言えば、研究開発に必要なほとんどの物品を

Minnesota, (2016).

国内で迅速に、かつ高品質のものを調達できる点[6] V. S. S. K. Kondeti, U. Gangal, S. Yatom andにおいて、日本は極めて例外的な存在です。産業

P. J. Bruggeman, J. Vac. Sci. Technol. A 35(6),の裾野が広く、高い技術力を有する多くの企業の(2017), 061302.

存在が、日本の科学技術の根底にあることを、海[7] Y. Du, G. Nayak, G. Oinuma, Z. Peng and P.

外での研究生活を通じて強く感じました。

J. Bruggeman, J. Phys. D: Appl. Phys. 50, (2017),
145201.

7. おわりに[8] Y. Du, G. Nayak, G. Oinuma, Y. Ding, Z. Pengand P. J. Bruggeman, Plasma Sources Sci.

大気圧プラズマ技術は大きなポテンシャルを有し、様々な産業応用の可能性を秘めているものの、Technol. 26, (2017), 095007.

実用に至った例は多くありません。この状況は日[9] S. Yatom, Y. Luo, Q. Xiong and P. J.

本も米国も変わらないと感じました。
その一方で、

Bruggeman, J. Phys. D: Appl. Phys. 50, (2017),

今回の滞在を通じて、基礎研究が着実に発展して415204.

いること、また世界中の研究者がプラズマの発展[10] G. Oinuma, G. Nayak and P. Bruggeman,のために多大な努力をされていることを実感しまIEEE International Conference on Plasma

した。今後も企業の一研究者として、大学等で挙Science, (2016)27

応用物理学会講演奨励賞

N2 ガス中の正確な電子輸送解析と電子衝突断面積の推定
日本学術振興会特別研究員(PD) 川口 悟
室蘭工業大学数の計算値が実測値と一致する N2 ガスの電子衝

はじめに
電子衝突断面積は電子とガス分子の衝突確率を

突断面積セットを提案した。ここでは，その結果表す最も基礎的なデータである。また，電子衝突について紹介する。

断面積を用いて電子ドリフト速度，電離係数など
計算方法の放電基礎パラメータを導出することができ，これらのパラメータを用いることで気体放電プラズ

Monte Carlo 法によって N2 ガス中の電子の振マをシミュレートすることも可能となる。したがる舞いを正確にシミュレートし，サンプリングにって，各種気体材料に関して正確な電子衝突断面よって電子ドリフト速度，縦方向拡散係数，電離積を整備することが望まれており，本研究では N2係数，励起係数を導出する。電子励起衝突およびガスに着目した。

電離衝突においては，微分断面積 qDCS(χ, ε )を用

N2 ガスの電子衝突断面積セットに関しては，

い，(1)式によって，電子の散乱角χを計算する。

Ohmori et al. [1]や Alves [2]の断面積セットが報

ここで，ξ は[0,1]の間で生起する一様乱数，ε は告されており，LXCat [3]には，Alves の断面積セ

電子のエネルギーを表す。
χ

ットを含む 7 種類の断面積セットが収録されてい∫ qDCS( χ ′,ε ) sinχ ′dχ ′ ··························(1)ξ = 01る。このガスにおいては，非弾性衝突後の電子の散乱方向依存性[4]や電離衝突で生成される電子

π∫0 qDCS( χ ′,ε ) sinχ ′dχ ′電子励起衝突に関する qDCS については実測値[4]のエネルギー分布[5]に関する実験データが報告を使用する。電離衝突に関する qDCS については，されており，それらが高換算電界 E/N (E : 電界,

実測値が報告されていないため，電子励起衝突に

N : 気体分子数密度)における電離係数に影響を関する qDCS の総和を使用し，ε ≥ 100 eV において及ぼすことが指摘されている[6]。一方，前述の断は，Rutherfold の散乱公式を使用する。その他の面積セットにおいては，散乱方向依存性や電離衝衝突においては，等方散乱を仮定する。電離衝突

突で生成される電子のエネルギー分布に関する情で生成された電子のエネルギーεej を，Stojanović

報は考慮されておらず，高 E/N における電離係数and Petrović [6]が電離衝突で生成される電子のの実測値を再現できない可能性がある。

エネルギー分布の実験データ[5]に基づいて導出

本研究では，非弾性衝突後の電子の散乱方向依した(2)式によって決定する。ここで，εth は電離衝存性および電離衝突で生成される電子のエネルギ

突断面積のしきい値を表す。

ー分布を考慮した N2 ガス中の電子輸送解析をMonte Carlo simulation (MCS)によって正確に

 ε − ε th    ················(2) 11.4  ε ej = 11.4 tan ξ 2 tan −1 行うとともに，MCS より導出される電子輸送係
28

回転状態 J から J ± 2 への回転(脱)励起衝突にお2 種類の断面積に基づいて断面積の形状を決定しいては，(3)式にしたがって衝突周波数を算出し，た。弾性衝突運動量移行断面積 qm については，qmN2 分子の回転状態の分布を考慮する[7]。
ν J → J ± 2 = N δ J q J → J ± 2 ( ε ) ve ······················(3)と ΣJδJqJ→J±2 の和 qvib, mom が測定されているため[13]，断面積セットから得られる qvib, mom が実験

ここで，qJ→J ± 2 は回転(脱)励起衝突断面積，ve は

データと合うように決定した。
電子励起断面積 qex

電子の速さ，δJ = CgJ exp(-εJ /kBTg)である。ただについては，17 種類の電子励起(A3Σu+, B3Πg,

し，C は規格化定数，εJ は回転エネルギー，kB は

W3Δu, B′ 3Σu-, a′1Σu-, a1Πg, w1Δu, C3Πu,Boltzmann 定数，Tg はガス温度，gJ は縮重度[3(2JE3Σg+, a′′1Σg+, b1Πu, c31Πu, o31Πu, b′1Σu+,+ 1) (J が奇数), 6(2J + 1) (J が偶数)]である。

c41Σu+, G3Πu, F3Πu)を考慮しており，実測値[14]に基づいてそれぞれの断面積の形状を決定した。
中性解離断面積 qnd については，次の 3 種類の解

電子衝突断面積
図 1 は本研究で提案した N2 ガスの電子衝突断離反応に関する断面積を考慮した。ただし，丸括

面積セットを示す。回転(脱)励起断面積に関して

弧内に示した各電子励起状態の N2 分子が解離すは，Born 近似より得られる 31 種類[J → J + 2 (Jる確率(分岐率)を角括弧内にそれぞれ示している。

= 0, 1, 2, ..., 30)の qJ→J+2 と 29 種類[J → J – 2 (JN2 + e= 2, 3, 4, ... , 30)の qJ→J -2 [8]を使用した。振動励→

起断面積 qvib については，Laporta et al.[9]が R-

c41Σu+)

matrix 法によって導出した 10 種類[v = 0 → v =N2* (a1Πg, b1Πu, c31Πu, o31Πu, b′1Σu+,→ 2N + e

1, 2, 3, ... , 10]の振動励起に関する断面積を使用[12%, 96.7%, 100%, 100%, 87.9%, 10%] ····(4)した。ただし，v = 0 → v = 1 に関する qvib につN2 + e → (N2-)* → 2N + e ························(5)いては，Sohn et al.[10]の実測値に基づいて，εN2 + e → 2N + e ······································(6)≤ 2 eV における断面積の形状を修正した。電離断

反応(4)に関する断面積については，関係する電子

面積 qi については，Shemansky and Liu [11]が報

励起断面積に分岐率を乗じて求め，反応(5)に関す(X Σ ), N (A Πu), N (B Σu )の生る断面積については，Spence and Burrow [15]の成に関する 3 種類の断面積および Lindsay and

実測値を使用した。また，反応(4)と反応(5)に関す

Mangan [12]が報告した N+と N2+の生成に関するる断面積の総和は中性解離断面積の総和Σqnd の

告した N

+
2

1

+
g

+
2

2

+
2

2

+

推奨値[16]よりも低いため，断面積セットから得られるΣqnd がこの推奨値と合うように，反応(6)に関する断面積を決定した。
計算結果
図 2 は N2 ガス中の電離係数の計算値を実測値[17,18]と併せて示す。E/N > 1,500 Td において，実測値の傾向を再現できているのは本研究で提案した断面積セットによる計算値のみであり，E/Nの増加に伴って低下する電離係数を再現するため

図 1 N2 ガスの電子衝突断面積セット29

[6] V. D. Stojanović and Z. Lj. Petrović; J. Phys.
D 31, 834 (1998)[7] M. A. Ridenti et al.; Plasma Sources Sci.
Technol. 24, 035002 (2015)

LXCat[8] E. Gerjuory and S. Stein; Phys. Rev. 97,
1671 (1955)[9] V. Laporta et al.; Plasma Sources Sci.
Technol. 23, 065002 (2014)[10] W. Sohn et al.; J. Phys. B 19, 4017 (1986)[11] D. E. Shemansky and X. Liu; J. Geophys. Res.

図 2 N2 ガス中の電離係数

110, A07307 (2005)には，非弾性衝突後の電子の散乱方向依存性と電[12] B. G. Lindsay and M. A. Mangan; “Photon

離衝突で生成される電子のエネルギー分布を考慮する必要があることがわかる。
電子ドリフト速度，
縦方向拡散係数，励起係数(A3Σu+, C3Πu)においてandElectron

Interactions

withAtoms,

Molecules and Ions” (Springer, New York,
2003) Vol.1/17C

も，本研究で提案した断面積セットによる計算値[13] S. K. Srivastava et al.; J. Chem. Phys. 64, 1340と実測値が非常によく一致することを確認しており，提案した断面積セットの妥当性が確認された。

(1976) / T. W. Shyn and G. R. Carigan; Phys.
Rev. A 22, 923 (1980) / W. Sun et al.; Phys.
Rev. A 52, 1229 (1995) / J. Muse et al.; J. Phys.

おわりにB 41, 095203 (2008) / I. Linert and M. Zubek;

この度は，第 43 回応用物理学会講演奨励賞とJ. Phys. B 42, 085203 (2009)

いう栄誉ある賞を賜りまして，大変光栄に存じま[14] S. Trajmar et al.; Phys. Rep. 97, 219 (1983)

す。選考に関係されました先生方に対し厚く御礼/ M. J. Brunger et al.; Phys. Rev. A 37, 3570

申し上げます。また，本誌において受賞内容につ(1988) / L. Campbell et al.; J. Phys. B 34,

いて紹介させていただく機会を頂き，有難く存じ

1185 (2001) / P. V. Johnson et al.; J. Geophys.

ます。最後に，本研究は JSPS 科研費 JP17J11124

Res. 110, A11311 (2005) / C. P. Malone et al.;の助成を受けて実施されました。

J. Phys. B 42, 225202 (2009) / C. P. Malone
et al.; Phys Rev. A 85, 062704 (2012)参考文献[15] D. Spence and P. D. Burrow; J. Phys. B 12,[1] Y. Ohmori et al.; J. Phys. D 21, 724 (1988).

L179 (1979)[2] L. L. Alves; J. Phys.: Conf. Ser. 565, 012007[16] P. C. Cosby: J. Chem. Phys. 98, 9544 (1993)(2014)[17] S. C. Haydon and O. M. Williams; J. Phys. D[3] LXCat [https://nl.lxcat.net]

9, 523 (1976)[4] Khakoo and coworkers; Phys. Rev. A 71,[18] 三木維康; 「定常タウンゼント法による気体

062703 (2005), 77, 012704 (2008), 79,の電離係数および電子付着係数の測定」, 室

032704 (2009)

蘭工業大学大学院 修士論文 (1994)[5] C. B. Opal et al.; At. Data 4, 209 (1972)30

応用物理学会講演奨励賞

パルス放電照射における水中生成種のレート方程式解析
室蘭工業大学大学院工学研究科 しくみ情報系領域 髙橋 一弘
はじめに計算方法・条件および結果

放電プラズマを水に照射することで，水中に表 1 は，本モデルで考慮した水中の ROS/RNS

H2O2, ONOOH, NO2-などの ROS/RNS (Reactive

反応を示す。なお，[H+]は水素イオンのモル濃度

Oxygen Species/Reactive Nitrogen Species) が(M)を示し，(2)式の反応速度定数は推定値である。

生成され，これらが殺菌[1]や植物の成長促進[2]放電照射に伴い，水中に H2O2, NO2-および NO3-に寄与することが報告されている。しかし，用途が生成されるものとし，単位時間当たりの生成量により必要な ROS/RNS の種類や量が異なるため，は，放電領域に比例するものとしている。なお，

ROS/RNS の生成を制御，すなわち，必要な種をイオンの溶解により，水の導電率が増加し，放電

選択的に生成できることが望ましい。本研究は，領域が減少するため，その変化を NO2-と NO3-の放電プラズマを水に照射したときの水中の濃度の上昇率の変化から推定している。さらに，

ROS/RNS の反応・生成過程を解明し，ROS/RNS

放電照射後のサンプリングから分析までにおいの生成を制御することを目的としている。

ても，(1)-(5)式の反応を考慮している。なお，(1)

これまでに N2 ガス雰囲気下で水上にパルス放式に示す HNO2 の解離度の算出には，水中のイオ電を発生させることで，水中に H2O2, NO2-およびン濃度から算出した pH を用いた。また，生成物

NO3-が生成されること，およびこれに伴い pH がおよび水素イオンの濃度は水中で一様であるも低下することが明らかになっている[3]。本稿では， のとした。以上のモデルに基づくレート方程式を水中に生成される種とそれらの反応に基づくレ

4 次の Runge-Kutta 法を用いて解析し，水中のート方程式を用いて各物質の濃度を計算し，実測

H2O2, NO2-, NO3-, ONOOH, HNO2, OH および値と比較した結果について紹介する。

NO2 の濃度を算出した。

表 1 水中 ROS/RNS 反応
Reaction

Rate constant

Eq.

Ref.

HNO2 ⇄ NO2 + H (pKa=3.3)

immediately

(1)

―

(2)

―

+

-

3

+

+

H2O2 + HNO2 + H → ONOOH + H2O + H

ONOOH → NO3 + H (76%) or OH + NO2 (24%)
OH + OH → H2O2

(w/ plasma exposure)
3

-2

3

-1

+

+

2NO2 + H2O → NO + NO + 2H

-1

0.13 + 0.87[H ] s

(3)

[4]

9

-1

-1

(4)

[5]

8

-1

-1

(5)

[6]

4.2×10 M s2-1

4.6×10 M s(w/o plasma exposure)

+

-

-2

9.0×10 M s

1.0×10 M s

31

(a) H2O2(c) NO3-(b) NO2-

図 1 計算結果

図 1 は，
H2O2, NO2-および NO3-の濃度と pH の(d) pH

参考文献[1] S. Ikawa, A. Tani, Y. Nakashima and K.

計算結果を実測値と併せて示す。計算値は，実測
値とおおむね一致していることがわかる。ただし，Kitano; J. Phys. D: Appl. Phys. 49 (2016)

実測値の傾向を再現するには，(2)式の反応速度定425401.

数に放電照射時と非照射時で異なる値を用いる[2] D. P. Park, K. Davis, S. Gliani, C.-A. Alonzo,

必要があり，放電照射時の生成物や水素イオンの

D. Dobrynin, G. Friedman, A. Fridman, A.
Rabinovich and G. Fridman; Curr. Appl.

濃度勾配を考慮したモデルを構築する必要があPhys. 13 (2013) S19.

ると考えられる。

[3] K. Takahashi, K. Satoh, H. Itoh, H.
Kawaguchi, I. Timoshkin, M. Given and S.

謝辞

MacGregor; Jpn. J. Appl. Phys. 55 (2016)

この度は第 78 回応用物理学会秋季学術講演会

07LF01.

における発表に対し第 43 回応用物理学会講演奨[4] C. E. Anderson, N. R. Cha, A. D. Lindsay, D.

励賞を賜りましたこと，大変光栄に思います。本S. Clark and D. B. Graves; Plasma Chem.

稿は，第 65 回応用物理学会春季学術講演会でのPlasma Process. 36 (2016) 1393.

受賞記念講演に基づくものであり，改めて紹介す[5] A. J. Elliot and D. R. McCracken; J. Chem.

る機会を頂き，ありがたく存じます。また，本研

Soc., Faraday Trans. 86 (1990) 1539.

究の一部は JSPS 科研費 JP17J11124 の助成を受[6] Y.-N. Lee and S. E. Schwartz; J. Phys. Chem.
85 (1981) 840.

けて実施されたものです。
32

国際会議報告10th International Symposium on Advanced Plasma Science and its
Application for Nitrides and Nanomaterials / 11th International
Conference on Plasma-Nano Technology & Science(ISPlasma2018/IC-PLANTS2018)
名城大学 平松美根男
ISPlasma は、東海広域ナノテクものづくりク

オ分野を１つの学会で議論できることから、数多

ラスター事業の一環として、当地域に国際競争力

く国際会議がある中で、プラズマを中心とする異を有する先進プラズマナノ科学研究拠点を形成す

分野交流の国際会議として認知されつつある。世るために 2009 年から毎年開催されている国際会

界 18 ヶ国から約 500 名の参加があったが、近年議で、今回は 10 回目の記念大会となった。プラズ

はアジアの国際会議という位置付けが定着し、台マ分野で長い歴史と研究実績を有する東海地域に湾・韓国などの東アジアからの参加が全体の３割

国内外から優れた研究者が集い、先進プラズマ科

近くを占めた。また、全発表件数は 400 件であっ学、窒化物半導体とナノ材料への応用、産業界へた。

の技術移転の仕組み作りについて広く議論するとISPlasma の 10 回大会を記念して、ISPlasma

ともに、最新の研究成果を発表して分野を超えてPrize と ISPlasma Special Recognition Award が活発に情報交換を行う場となっており、プラズマ制定された。第 1 回 ISPlasma Prize は、プラズを中心とする異分野交流の国際会議として認知さ

マ科学およびその応用に関する分野における優れれつつある。

た業績と ISPlasma/IC-PLANTS に対する絶え間

一方、IC-PLANTS は、本邦唯一の産業応用プない貢献を讃えて、Uwe Czarnetzki 教授（ルーラズマセンターである名古屋大学工学研究科附属ル大ボーフム、ドイツ）に授与された。また、Jeon

プラズマナノ工学研究センターの主催の国際会議

G. Han 教授（成均館大、韓国）、名西憓之教授（立として 2008 年から毎年開催されており、半導体命館大）、および飯島澄男教授（名城大）には、基プロセスからバイオ応用まで多様なプラズマプロ

調講演やチュートリアル講演などを通したこれま

セス技術と、プラズマの生成・計測・シミュレー

での ISPlasma/IC-PLANTS への大きな貢献を讃ションなど先進プラズマ科学に関して熱心に議論えて ISPlasma Special Recognition Award が授が繰り広げられている。

与された。

2014 年からはこの２つの国際会議の合同シン

本会議の前日にチュートリアルが実施された。

ポジウムとなり、先進プラズマナノ科学、および若手への基礎知識の供与というよりも、異分野のナノ材料、窒化物半導体研究に加え、農業・バイ

理解を深め、分野間融合による新たな価値創造をオ分野までも包括的に対象分野とし、2018 年 3 月

目的としており、プラズマ科学・窒化物半導体・4 日から 5 日間にわたり名城大学ナゴヤドーム前

ナノ材料・バイオセンシングの各々の分野で活躍

キャンパスにおいて開催された。プラズマを中心する研究者やベテランにも有意義となるよう、基としてその応用分野の窒化物半導体やナノ・バイ

礎から最先端の動向を含んだ講義が行われた。チ33ュートリアル講師は以下の通りである。プラズマル大、米国)、K. Weltmann (INP Greifswald、ド科学：Pascal Chabert 教授（エコール・ポリテクイツ)らによる招待講演が行われた。

ニーク、フランス）、窒化物半導体：名西憓之教授

3日目午後に行われた「GaN plasma process」（立命館大）、
ナノ材料：斉藤弥八教授（名古屋大）、

では、窒化物半導体のプラズマプロセシングをフバイオ応用：Pietro Favia 教授（バリ大、イタリィーチャーし、S. Chowdhury教授 (カリフォルニ

ア）および榊田創氏（産総研）。

ア大学デービス、米国)、野尻一男氏 (ラムリサーチ)、渡部平司教授 (大阪大) らによる招待講演が初日午前は、組織委員長・平松による開会挨拶に続いて、飯島澄男教授（名城大）による特別講行われた。

演 "Carbon Nanotubes: Discovery, Impact and

最終日午前後半に行われたナノ材料のトピカ

Beyond"、Jeon G. Han 教授（成均館大、韓国）

ルセッション「Energy nanomaterial」では、による基調講演 " New Horizon of Novel Plasma

Chen-Hao Wang教授 (国立台湾科技大)、野崎智

and Films for Next Generation Flexible Devices"、 洋教授 (東京工業大)、白谷正治 (九州大) らによおよび Uwe Czarnetzki 教授（ルール大ボーフム、る招待講演が行われた。

ドイツ）による基調講演 "Ten Years of Plasma

最後にBest Presentation Award受賞者が発表

Diagnostics as ISPlasma: Progress, Challenges

された。Oral部門では、板垣宏知（産総研）、

and Perspectives"が行われた。

Vladimir Kolobov （ University of Alabama

午後からは、4つの会場にわかれて、プラズマ

Huntsville）、Faizulsalihin Bin Abas（立命館大）、科学、窒化物半導体、ナノ材料、バイオセンシン

Taige Dong（南京大学）、Xu Zhao（秋田大）、

グのそれぞれのセッションで、招待講演と一般講

Cheng-Kuang Chiang（台湾科技大学）、Nevena

演による最新の話題に対して専門性の高い活発なPuač（University of Belgrade）ら７名が選出さ

議論が繰り広げられた。夕方にはポスター発表がれ た 。 Poster 部 門 で は 、 Juan Pablo Trelles

行われ、活発な議論が行われた。パラレルセッシ（University of Massachusetts Lowell）、隠田一

ョン方式の発表は、2日目以降は午前中に行われ輝（金沢大）、Dhasiyan Arun Kumar（名古屋大）、た。またポスター発表は、2日目の昼と3日目の夕Kai-Sheng Lin（台湾科技大）、糀谷紗季（名城大）

方にも行われた。

ら5件が選出された。

本会議の特徴は、分野間融合セッション（トピ

次回のISPlasma2019/IC-PLATNS2019は、名カルセッション）である。2日目午後のバイオ応用

古屋工業大学において、2019年3月中旬に開催のを 特 集 し た 「 State-of-the-art plasma-bio

予定である。

applications」では、A. Fridman教授 (ドレクセ34

国際会議報告

2nd International Workshop on Plasma Agriculture
名城大学 太田貴之，

伊藤昌文

近年、低温大気圧プラズマの開発が契機となり、 構（JAXA）の Tetsuhito Fuse 氏から、宇宙空間
プラズマによる農産物の殺菌・洗浄だけでなく、においてコメなどの植物の栽培にプラズマ技術を

植物の生長促進などが報告され、プラズマのバイ応用するなどの JAXA で進められている計画につオ応用の一つとして大きな注目を浴びている。プ

いての紹介が成された。その他、各国の研究機関

ラズマの農水産業への応用とそれを支えるプラズで行われているプラズマ農業応用をはじめ、食品

マとバイオ試料との相互作用に関する科学や技術

加工やその輸送技術など様々な研究に関する現状を対象分野とした 2nd International Workshop

が最新成果とともに報告されるとともに、聴衆とOn Plasma Agriculture (IWOPA2) が、2018 年の間で活発な議論がなされた。

3 月 9 日－11 日の日程で、高山市民文化会館で最終的な聴講を含む全参加者数は 111 名をかぞえ、その内訳は、日本 64 名、台湾 11 名、韓国開催された。
講演プログラムは招待講演 25 件、一般口頭講

9 名、米国 5 名、スロベニア 4 名、フランス 4 名、

演 5 件、ポスター講演 56 件で構成された。

ドイツ 3 名、タイ 3 名、イタリア 2 名、その他 6
カ国 6 名であった。

オープニングは、プラズマ農業応用研究の国際

次 回 の IWOPA3 は 、 2020 年 に ド イ ツ

的なコミュニティの設立に携わった中心人物であり、IWOPA-1 の開催にも尽力された米国 Drexel

Greifswald で開催する予定です。

University の Alexander Fridman 氏から「DBD
and Glid Arcs in Plasma Agriculture and Food
Safety」というタイトルで、プラズマ技術によって処理された霧状の水をトマトなどの生鮮食品の噴霧することによる食品表面に付着する大腸菌な
どの雑菌の殺菌技術および装置システムについての紹介がなされた。また、ドイツでのプラズマ医療およびバイオ応用研究を先導する低温プラズマ技術に関する研究所である Leibniz Institute for
PlasmaScienceandTechnology(INP

エクスカーションでの一コマ

Greifswald)の Klaus-Dieter Weltmann 氏から、
「 Overview

ofPlasmaApplicationsin

Agriculture in Germany and the EU」というタイトルで、ドイツをはじめとする EU での農業へのプラズマ技術の応用研究とその実用化に関する状況が報告された。さらに、宇宙航空研究開発機
35

国際会議報告

The 10th Asia-Pacific International Symposium on the Basics
and Applications of Plasma Technology (APSPT-10)
金沢大学 田中康規
APSPT-10 が 2017 年 12 月 15 日～12 月 17 日の

2. Plasmas in semiconductor materials processing

3 日間にわたり台湾桃園の中原大学にて開催され

3. Plasmas in nano-materials processing

た。

4. Plasma coating and surface modifications

APSPT (Asia-Pacific International Symposium on

5. Plasmas in agricultural applications

the Basics and Applications of Plasma Technology)は，

6. Plasmas in energy & environmental applications

台湾のプラズマ科学技術者と日本のプラズマ科学

7. Plasmas in aerospace/space Applications

技術者との交流を意図して作られた国際シンポジ

8. Fundamentals and applications of atmospheric-

ウムであり，隔年で台湾にて開催されてきた。日pressure and multiphase plasmas

本側共催団体は電気学会プラズマ技術委員会であ

9. Plasmas-in-liquid

り，電気学会プラズマ研究会の国際版として位置

10. Fundamentals and applications of low pressure

するものである。
これまでに 9 回開催されており，

plasmas

第 9 回は初めて台湾を出て日本・長崎で開催され11. Plasma diagnostics and modelingた。
今回が APSPT の記念すべき 10 回目にあたり，

12. Advanced and novel plasma technologies and再び台湾にての開催となった。これ以降は，日本

sourcesと台湾の交互開催が予定されている。

13. Thermal plasmas

今回 2017 年度の APSPT-10 については，台湾の14. Space plasmas

中原大学と台湾電漿科技協会(TAPST)とが主催である。日本からの協賛団体は，電気学会プラズマ

基調招待講演(Plenary Invited Lecture) は，下記の技術委員会，電気学会パルス電磁委員会，電気学

ように 6 名の著名な方をお呼びし，
欧米から 2 名，

会放電技術委員会，日本学術振興会 153 委員会で日本から 2 名，台湾から 1 名，韓国から 1 名からあった。大会委員長は，中原大学の Prof. Ta-Chinの講演となった。内容としては昨今のプラズマ基

Wei 先生が務められた。

礎応用の重要な話題であり，大気圧プラズマの基

今回の APSPT-10 会議においては，これまでの

礎物理と先端計測技術，プラズマ-液界面でのラジAPSPT でのトピックに昨今の日本・台湾，さらに

カル計測・解析と制御，静電気物理・大気圧非平

は世界のプラズマ研究動向も踏まえ，
以下の 14 個

衡プラズマと触媒との組み合わせによる環境問題のトピックを設定した。トピックに対して応用，非平衡プラズマによるグラファイト系ナノKeynote 招待講演・一般口頭講演および一般ポス

粒子生成，プラズマ科学技術の食品・農業応用，

ター発表が行われた。トピックは以下の通りであ

グラフェンなどの二次元材料への非平衡プラズマる：応用であった：1. Plasmas in biomedical applications

1. Prof. Uwe Czarnetzki (Ruhr-Universitat Bochum,36

Atmosphericを含む）となった。この数は歴代の APSPT の中でPressure Discharges and the Key Role of Rydberg

最も多く，各セッションにおいても活発な質疑がMolecules行われた。Banquet への参加人数も多く，会議全体

Germany),

Helium

Ns-Pulsed

を通じて盛況であった。

2. Prof. Peter Bruggeman (University of Minnesota,

次回の APSPT-19 は，日本・金沢にて，電気学

USA), Multiphase Plasmas: Understanding and会プラズマ・パルスパワー技術委員会が主催団体

Controlling Plasma-Liquid Interactions
3. Prof. Akira Mizuno (Toyohashi University ofとなり，電気学会放電技術委員会，日本学術振興Technology, Japan), Electrostatic Precipitation and会第 153 委員会が共催団体となって，2018 年 12

Non-Thermal Plasma Combined with Catalysts for

月 12-14 日に開催する予定である。

Environmental Technology
4. Prof. Masaaki Nagatsu (Shizuoka University,
Japan),

Multi-functionalized

Graphite-encapsulated Nanoparticles Prepared by Plasma
Technology for Biomedical and Environmental
Application
5. Prof. Wonho Choe (Korea Advanced Institute of
Science and Technology, Korea), Perspective of
Plasma Science and Technology for Food andAgriculture
6. Prof. Li-Chyong Chen (National Taiwan University,
Taiwan), Functionalization and Defect Engineeringby Plasma-assisted Process in Graphene and 2D
図 1. 永津先生の基調講演風景

Materials and their Applications in Hydrogen
Evolution and CO2 Reduction Reaction
各セッションには（全てではないが）Keynote
Invited Lecture が設けられ，その合計 25 名となった。そのうち日本側委員会からの招待講演推薦者
は 6 名であり，台湾側から 19 名の推薦があった。
一般投稿講演は，口頭発表が 72 件，ポスター発表
が 100 件であり，合計 172 件であった。会期中 3
つの Tutorial も行われた。事前登録があった若手の発表者に対しては，口頭発表に対して 8 件，ポスター発表 8 件の Presentation Award が贈られた。
元来，APSPT は日本と台湾とで行ってきた国際会議であったが，10 カ国からの参加があった。参加
登録者数は 10 カ国から合計は 256 名（招待講演37

国内会議報告2018 年 第 65 回応用物理学会春季学術講演会
チュートリアル講演報告
サンディスク株式会社

第 65 回応用物理学会春季学術講演会(早稲田大吉元 諒いる原子層エッチングの必要性と事例について

学西早稲田キャンパス開催)の初日 2018 年 3 月

詳しく解説していただきました.

17 日(土) 9:00~11:30 に, プラズマエレクトロニ

講義のまとめとして, LSI 性能は微細 3 次元化

クス分科会企画のチュートリアル講演が実施さにより向上し, エッチングの技術も継続して進化れました. 今回は「プラズマ微細加工技術の基礎が必要であること, デバイス構造の変化により,と応用－エッチング基礎から原子層エッチング求められるエッチングの性能も変化する必要がまで－」と題して, 株式会社日立製作所の栗原 優

あるとお話がありました. また, 講義終了後の質先生よりご講義いただきました. 2 時間半という疑応答の時間では, 寸法制御技術の詳細に関する

短い時間で, プラズマエッチングの原理から最先質問や, 原子層エッチングの課題・アプリケーシ

端の技術事例まで非常に丁寧に, 密度濃くお話いョンに関する質問等があり, 有意義なディスカッ

ただきました.

ションの場となりました.

講義前半では, 半導体デバイス(メモリーデバ

今回は 50 名程度の多くの方にご参加いただき,イス, ロジックデバイス)の基本構造から始まり,

半数以上が企業からの参加でした.半導体製造プ

プラズマエッチングの歴史(装置, プロセス), プ

ロセスにおけるプラズマエッチング微細加工技

ラズマエッチングの原理について解説がありま術の重要性, 最先端のエッチング技術への関心のした. エッチング反応の基礎の部分では, Cl2 ガス

高さの顕れと見受けられます.

プラズマによる Si エッチングを例に, エッチン

最後に, ご講演いただきました栗原先生, ならグが進行する過程を, 数式を用いて初学者にも非びにチュートリアル講演にご参加いただきまし常に分かりやすく説明していただきました. 後半

た皆様方に深く感謝を申し上げます.

では, プラズマエッチングの応用について, 特にエッチング形状の制御という観点からご説明がありました. ゲートエッチングを例にとり, エッ
チングの前工程である成膜やリソグラフィーのバラつきを考慮した, フィードフォワード型のエッチングプロセスによる微細加工寸法制御技術
や, 高選択比, 垂直形状, 疎密パターン差なしのエッチングが要求される 3D 構造の加工における,
写真：講演の様子

ウエハバイアス/プラズマ/ガスパルス技術によるエッチング性能の改善, また, 近年注目を集めて38

国内会議報告2018 年 第 65 回応用物理学会春季学術講演会
第 20 回分科内招待講演報告
名城大学

太田貴之

第 65 回応用物理学会春季学術講演会（2018はじめに ICP プラズマ照射（低温）によりコンフ

年 3月13日〜16日，東京，早稲田大学）の2日目

ォーマルに変質層を形成させる．その後，IR 加熱に，分科内招待講演が開催されました．第20回目

源による高温アニーリングで変質層を除去するこを迎える今回は，株式会社日立ハイテクノロジーとを繰り返す手法である．ICP プラズマとアニーズの伊澤 勝氏をお招きして「IoT時代のプラズマ

ルの温度差は 200℃程度であり，反応脱離過程は

微細加工技術」と題してご講演を頂きました．

活性化エネルギーで説明された．また，同じガス

前半では，ULSI や 3D-NAND メモリ密度の歴史やでも温度を制御すると一層一層の反応ガス種の吸加工技術の発展について話された．2021 年には全着脱離を制御でき，エッチング選択性を高められ

世界の年間 IP トラフィックは 3.3ZB になると言ること，酸化膜でも窒化膜でも W でも高い選択性われており，より多くのデータを処理するためにで実現可能とのことであった．

は高速性とメモリの大容量化，低消費電力化が求

また，次世代の High-k 材料として検討されていめられるとのことであった．ロジック ULSI では，る La2O3 や Y2O3 のエッチング例についても示され微細化や無駄なスペースを少なくすることに加え、 た．これらの材料は揮発温度が高く，従来手法でスイッチング特性改善のために新材料導入や立体はエッチングが難しかったが，有機金属（ケトン

的な（アンダーカットをいれる等）FinFET 構造が系）ガスと N2 の混合ガスを用いたプラズマ照射と導入されており，さらにナノワイヤーの検討が進

ランプ加熱を，処理の温度差を持たせながらサイめられているとのことであった。メモリでは、現クリックに繰り返すことで、ALE が実現可能との在 96 層の 3D-NAND が製造されており、今後は倍のことであった．

層数になるであろうことが示された．そのため，改めて、大変に感銘深いご講演を頂きました

プラズマエッチング技術は，高選択性と垂直加工

伊澤様に御礼申し上げると共に，多くの聴講者に性の向上に加え，デバイスの構造の立体化・複雑ご参集いただきましたことに感謝いたします．

化による高アスペクト比構造に対して横方向にコンフォーマルな加工が求められているということであった．
後半では，これらを実現する技術として rapid
thermal cyclic atomic layer etching (ALE)を紹介された．Si3N4 膜に対しては CHF 系ガスを用いて，

39

国内会議報告2018 年第 65 回応用物理学会春季学術講演会
プラズマエレクトロニクス分科会シンポジウム「二次元シート合成とプラズマプロセス～超薄膜から原子層まで～」の報告
東北大学 加藤俊顕、東京大学
１． はじめに

神原淳

性を例にプラズマプロセスと二次元シート材料

第 65 回応用物理学会春季学術講演会（2018 年

合成の現状が紹介された。

3 月 17 日～20 日、東京；早稲田大学）の 2 日目

続いて、本間芳和先生（東京理科大学）に「二午後（13:45-18:00）に、本分科会企画シンポジウ次元シートとしてみた単層カーボンナノチュー

ム「二次元シート合成とプラズマプロセス～超薄ブ」の題目で講演頂いた。国内外含め単層カーボ

膜から原子層まで～」が、C204 会場にて開催さンナノチューブのカイラリティ制御合成に関すれた。

る最新の研究状況をご紹介頂いた。また、カーボ

カーボンナノチューブ、グラフェン、及び類似

ンナノチューブ表面に吸着した特異な水分子のの二次元シート材料は、従来物質を大きく凌駕す

挙動に関しても紹介された。さらに、化学的に分る極めて優れた物性を持つことが明らかとなり、離した単一カイラリティナノチューブを種結晶

様々な分野への応用展開が期待されている。これとして特定のカイラリティのみを合成するクロら二次元シートを始めとした次世代薄膜材料本ーンニング合成に関して、成長を促進するために来の物性を最大限活用した産業応用の実現には、必須なナノチューブエッジの活性化において、プ

高品質な薄膜合成技術が必須であり、世界中で熾

ラズマプロセスの貢献の可能性をご提案頂いた。

烈な開発競争が展開されている。本シンポジウム

続いて、吾郷浩樹先生（九州大学）に「高結晶では、各分野第一線で活躍されている研究者から

性 2D マテリアルの CVD 成長」の題目で講演頂い

講演を頂き、原子層物質・超薄膜合成分野におけた。単層グラフェンと多層グラフェンそれぞれのる現状と課題、及び現在の半導体産業を支えてい合成に適している銅触媒とニッケル触媒を適切るプラズマプロセスの当該分野における今後のな配分で合金化することで、バンドギャップ発現展望に関して議論することを目的に企画された。

が期待できる二層グラフェンの層選択的大面積
高品質合成を実現した最新の成果をご紹介頂い

２．講演の概略

た。また、他の二次元シート材料である六方晶窒

最初に、企画担当である加藤俊顕（東北大学）

化ホウ素（h-BN）や遷移金属ダイカルコゲナイドから「はじめに」の題目で本シンポジウム開催のの高品質合成に関しても、合成中の水素ガスの制趣旨、及び本シンポジウムにおける各講演者とそ御により結晶配向性が制御可能となる等興味深の内容がプログラムに基づき紹介された後、カーい結果が紹介された。

ボンナノチューブやグラフェンナノリボン等の続いて、近藤博基先生（名古屋大学）に「プラ原子構造制御におけるプラズマプロセスの有用

ズマプロセスによるカーボンナノウォールの制40

御合成とナノバイオ応用」の題目で講演頂いた。

さく高結晶性のアイランド層が形成可能であるラジカル注入型のカーボンナノウォール合成に興味深い結果が紹介された。

関する最新の成果をご紹介頂いた。また、カーボ

続いて、節原裕一先生（大阪大学）に「プラズンナノウォールの形状、及び表面濡れ性を制御す

マ支援反応性プロセスを用いた高移動度 IGZO 薄ることによりナノウォールを足場として成長す膜の低温形成」の題目で講演頂いた。フラットパる細胞形態に大きな変化が現れる興味深い結果

ネルディスプレイ等の具体的な応用をターゲッが紹介された。

トとした IGZO 薄膜の低温合成に関する最新の成続いて、若林整先生（東京工業大学）に「MoS2

果をご紹介頂いた。通常の手法では合成温度の低膜のスパッタ合成とトランジスタ応用」の題目で温化に伴いキャリア移動度も低下するのに対し、講演頂いた。ナノスケールオーダー膜の中で既存

プラズマ支援反応性スパッタリング法を活用すの半導体材料より高いキャリア移動度を持つ二ることで、150℃以下の低温でも高移動度を維持

硫化モリブデン（MoS2）に着目し、具体的な産業した高品質 IGZO 薄膜の合成が可能であることがロードマップと照らし合せ、原子層物質の産業応紹介された。さらに、合成後の IGZO 膜に対する用に関する可能性を詳細にご紹介頂いた。また、

ポストプラズマトリートメントにより、移動度及スパッタリングにより低温合成した MoS2 薄膜にび安定性の向上が実現できる興味深い結果が紹おける優れたトランジスタ性能に関しても、最新介された。

の成果を紹介頂いた。

最後に、長谷川雅考先生（産業技術総合研究所）

１５分の休憩を挟み、渡邊賢司先生（物質材料に、「おわりに」という題目で本シンポジウムの各機構）には「六方晶窒化ホウ素の発光機構解明の講演のハイライトをご紹介頂いた。また、高品質ためのホモエピタキシャル成長」の題目で講演頂

グラフェンの大面積合成に関しても、最新の成果いた。原子層物質が従来基板（例えば SiO2）と接をご紹介頂き、プラズマプロセスの二次元シート

触した際に問題となる、表面不純物散乱による特合成分野における今後の展望に関してまとめて性劣化に関して、原子レベルの表面平坦性を持つ

頂いた。

絶縁材料である h-BN をバッファ層として利用することで、特性劣化を解決できる成果が紹介され３．おわりにた。また、高輝度紫外光源として期待されている

本シンポジウムでは、上記９件の招待講演におh-BN の発光特性に関しても、発光の起源を含め

いて、プラズマプロセスと二次元シート材料合成

最新の成果をご紹介頂いた。

に関する最新の結果が紹介され、各発表に対して続いて、板垣奈穂先生（九州大学）には「格子活発な議論が交わされた。またプラズマエレクト

整合条件を超えて原子平坦表面を実現する新規ロニクスに加え、ナノカーボン、及び表面科学等

ス パ ッ タ エ ピ タ キ シ ー 技 術 の 開 発 ～ ZnO on

多数の分野からも合計１５０名以上の多くの参

sapphire を例に～」の題目で講演頂いた。従来薄加者がみられ、盛況なシンポジウムとなった。

膜合成において問題となる格子不整合を積極的最後に、シンポジウムで講師を頂きました先生に活用した独創的なサファイア表面への ZnO 薄方、活発な議論をして頂きました参加者の皆様、膜の合成技術に関してご紹介頂いた。薄膜合成時

シンポジウムの開催にご協力を頂きました分科における窒素添加量を制御することで、粒径が小会幹事の皆様に、深い感謝の意を表します。
41

国内会議報告第 28 回プラズマエレクトロニクス講習会～プラズマプロセスの基礎と先端分野への応用～
東芝メモリ 林 久貴
題記講習会を開催しました。以下、報告します。

各先生から、①電気的手法や光学的手法を中心に、

1) 協賛：日本物理学会、電気学会、プラズマ・核

プロセスプラズマに適用できるモニタリング手法

融合学会、日本化学会、電子情報通信学会、放の原理と最先端技術、②プラズマダメージの形成メ

電学会、日本真空学会、ドライプロセスシンポ

カニズムとデバイスへの影響、将来展望、③Atomic

ジウム、化学工学会 CVD 反応分科会

Layer Etching などの最先端エッチング技術の状況、

2) 日時：2017 年 11 月 15 日 9:30～19:00

および、高アスペクト比エッチング技術について、④3) 場所：東京大学 本郷（浅野）キャンパス

ドライエッチングの反応機構、およびエッチング

武田先端知ビル 「武田ホール」
4) 参加者：75 名（昨年比＋15 名、企業からの参加者約 9 割）
5) 収支：【収入】2,168,000 円（参加費 1,673,000 円、広告 465,000 円）【支出】652,252 円（会場 121,000 円、印刷 121,143 円、謝金 79,599 円、懇親会/会議 199,500 円、雑費/旅費/輸送他 95,694 円）【残金】1,515,748 円
6) プログラムと概要を支配するパラメータとその制御方法について、事務手続き全般をサポート頂いた応物分科会担当■ 第１部：プラズマ技術の最前線 ■の小田様にお礼申し上げます。

⑤ビーム実験を用いて明らかになった様々なエッ
チング反応について、をご講義頂きました。
参加者との活発な議論もあり、基礎から応用までを効率的に学べる有意義な講習会となりました。
また、講習会後の懇親会で、相互の交流も深めました。
有意義なご講義を頂いた講師の皆様、講習会
企画・運営にご尽力頂いた杤久保幹事長をはじめとする担当幹事の皆様、会場運営にご協力を頂きました東京大学の一木先生、神原先生、
竹原先生、

1. 『プロセスプラズマの計測・診断技術』
中部大学 中村 圭二 先生

7) 次回の予定（詳細未定）
日時：2018 年 11 月

2. 『プラズマによるデバイスへのダメージ』
京都大学 江利口 浩二 先生

会場：東京大学 武田ホール

3. 『最先端エッチング技術－ALE および HARC 加工技術－』
東京エレクトロン宮城 本田 昌伸 先生◎担当幹事：

大森健史（日立製作所）、三好康史（ソニーセミコ
ンダクターソリューションズ）、山澤陽平（東京エレクトロン宮城）、今村翼（東芝メモリ）、赤塚洋（東京工業大学）、大澤直樹（金沢工業大学）、内
藤皓貴（三菱電機）、吉元諒（SanDisk）、林久貴 (東芝メモリ)■ 第２部：プラズマプロセスの基礎 ■4. 『ドライエッチングの基礎』
ラムリサーチ 野尻 一男 先生
5. 『各種ビームを用いた表面反応解析』
大阪大学 唐橋 一浩 先生
42

国内会議報告第 26 回プラズマ新領域研究会『熱プラズマの電磁熱流体構造を開拓する』
大阪大学 茂田正哉
平成 30 年 1 月 27 日（土）の 13 時より 17 時に

金沢大学の田中康規先生からは「ガス吹付け減大阪大学接合科学研究所荒田記念館において，第衰アークの反応論的非平衡数値解析－レーザトム

26 回プラズマ新領域研究会が開催され，熱プラズ

ソン散乱電子密度計測値との比較－」と題する講マの電磁熱流体的な内部構造の解明に取り組んで演があった。ガス遮断器内における SF6 プラズマの減衰過程を反応論的非平衡モデルによって詳細

いる最近の研究に関する講演を通じて，新たな熱に扱った数値解析（図 2）の報告がなされた。SF6プラズマプロセッシングの開拓に向けた議論が行吹付けアーク内において分子が解離・電離していわれた。
熱プラズマは１万℃を超える高温場と強い発光る。アーク減衰過程においてはそれらが再結合・を伴う流体であるため，実験計測においては機器

会合反応するとともに，負イオン F-が生成される。

と技術の限界に苛まれ，数値シミュレーションに電子から F-への生成が電子密度低下に寄与する

おいては数桁に渡る物性値変化を扱う収束解の得と言われている。講演ではこの F-には F2, SF へのにくい厳しい条件が課される。
研究の困難さから，

解離性電子付着が支配的であることが示された。

その内部構造はほとんど不明のまま熱源ツールとして工業的に応用されてきたが，最近の計測機器や計算機の性能向上により，それまで未踏であった領域（内部の熱流動構造や時間進展過程）にようやくメスが入り，ここ数年で劇的に解明が進んでいる。
研究会では，この分野の最先端の研究を担っている 5 人の研究者による講演が行われた。最初の
図 1 可視化システム概略図と計測結果例

講演者である九州大学の渡辺隆行先生からは「熱プラズマ流の可視化計測」という題目で，新規の熱プラズマ発生システムである多相交流アークの1E+18

電極温度やアーク温度を，高速度カメラとバンド

2

1E+19

1E+20

1E+21

1E+22

Radial position [mm]1.000E18 1.202E18 1.445E18 1.738E18 2.089E18 2.512E18 3.020E18 3.631E18 4.365E18 5.248E18 6.310E18 7.586E18 9.120E18 1.096E19 1.318E19 1.585E19 1.905E19 2.291E19 2.754E19 3.311E19 3.981E19 4.786E19 5.754E19 6.918E19 8.318E19 1.000E20 1.202E20 1.445E20 1.738E20 2.089E20 2.512E20 3.020E20 3.631E20 4.365E20 5.248E20 6.310E20 7.586E20 9.120E20 1.096E21 1.318E21 1.585E21 1.905E21 2.291E21 2.754E21 3.311E21 3.981E21 4.786E21 5.754E21 6.918E21 8.318E21 1.000E22

フィルターを組み合わせたシステムを用いて計測する手法（図 1）についての講演があった。また，交流アークでは電極消耗が激しく，その原因とし

1
0
1
2

50

60

70
80
Axial position [mm]

90

100

図 2 電極間空間での減衰 SF6 アーク中のて電極からの液滴飛散と金属蒸気の蒸発が重要なF-の密度分布解析例

機構であることを示す研究成果が報告された。

43

大阪大学の野村和史先生からは「三次元発光分z

光法による非軸対称溶接アークの可視化」
として，

＋
Power
supply非軸対称アークプラズマの三次元的な温度分布の4mm

G
MIG Arcx－

Temperature

測定に関する講演があった。アークの多方向・多X-stage

色・同時発光分光計測を行い，そのデータをトモ

Welding direction

グラフィー技術によって画像再構成して非軸対称

Mild steel

溶接アークを三次元的に可視化するものである

y
x
y
x

4mm

5,000

15,000 K

Detector（図 3）。多電極アークや，金属蒸気を含む溶接ア

Ar I (696.5nm)
Fe I (492.1nm)

ークの複雑な三次元挙動を捉えた研究成果が報告

Fe I (516.7nm)

された。

L

z

4mm

x

図 3 多方向同時多色計測装置の模式図と大阪大学の荻野陽輔先生からは「アーク溶接におけるプラズマ－溶滴輸送現象の連成シミュレー

計測結果例

ション」として，溶融した電極材料がアークプラ
ズマを通過し，溶融池へと落下するという固体・液体・気体・プラズマが共存する現実のアーク溶
接プロセスを連成シミュレーションによって再現する研究の講演があった。電極近傍の電流密度分布によって，
溶融電極の移行挙動が異なること（図4）が明らかとなったとの報告がなされた。
最後に著者からは「熱プラズマ流動構造解明に

図 4 溶融電極の輸送現象のシミュレーション例

向けた数値計算手法の開発」と題した講演が行われた。大きな密度変化や物性値変化を伴う熱プラ
ズマの乱流的な流動現象をシミュレートするための数値計算手法[1]について解説がなされ，最近のシミュレーション結果が紹介された。熱プラズマ
ジェットに誘起される渦構造（図 5）がその一例である。熱プラズマジェットが高温の太い渦輪を形成する一方で，その周囲に低温の細かい多数の渦群が誘起されることが示された。
以上，5 名の講師の講演と討論により，熱プラ
ズマの電磁熱流体的な構造に関する最新の情報が

図 5 熱プラズマジェットに誘起される渦構造

共有され，極めて有意義な研究会となったと言える。最後に，講師の先生方，また研究会に参加し参考文献ていただきご議論を頂いた皆様に御礼を申し上げ[1] Masaya Shigeta; Journal of Physics D:

ます。

Applied Physics, 49, (2016), 493001.

44

国内会議報告第 27 回プラズマ新領域研究会「プラズマプロセスと表面/界面モニタリング」
防衛大学校 北嶋 武
平成 30 年 2 月 9 日（金）午後に東京都神田の会

3. 篠田 和典（日立製作所）「プラズマを用いた

議室シェアミィにて「プラズマプロセスと表面/界原子層レベルエッチングとその表面分析」

面モニタリング」と題してプラズマ新領域研究会

3D-NAND を典型例とした近年の半導体デバイスを開催しました。CVD や原子層エッチング、2 次元の多層化の流れを紹介し、高アスペクト比構造のシートプロセスなどの近年注目されるプラズマ表形成を可能とする原子層レベルエッチングの実例

面相互作用のテーマに関して、各種表面分析法のが示されました。XPS と TDS を活用したラジカル

活用例を交えた成果発表がされました。

表面反応診断のデータからは表面反応の自己飽和

1. 布村 正太（産総研）「シリコン PECVD 中の膜と加熱に伴う脱離によりデジタルなエッチングプ

評価」

ロセスが実現された様子が示されました。質疑応

太陽電池業界の現状と将来予測、今後の高性能

答ではデバイスメーカーのスループット要求と原化に向けたプラズマ技術の活用可能性に関して概子層レベルエッチングの関係、
更にはラジカル-表観し、アモルファスシリコンのプラズマ CVD 技術

面反応の飽和メカニズムなどが議論されました。

で重要な欠陥モニタリングと水素終端のリアルタ

4. 北嶋 武（防衛大）「プラズマ照射表面ナノ構

イム制御を可能とする光励起電流検出システムの造の XPS,AFM 測定」

実例について解説されました。質疑応答では欠陥

各種半導体デバイスのナノサイズ化に伴ったプ形成と回復のメカニズムについて活発な議論が繰

ロセス表面の診断法として、XPS による化学状態

り広げられました。

分析と AFM による各種物理情報の取得法について

2. 篠原 正典（佐世保高専）「プラズマ照射表面

解説されました。例として極薄膜やグラフェン、の ATR 分光」

ナノ粒子をターゲットとしたプラズマプロセスを

プロセス最表面の分子振動情報を高感度に捉え挙げて有用性を示し、同時にシステム構築から運る ATR 分光の原理と応用における要点を技術発展用までの問題点を洗い出しました。質疑応答ではの歴史を踏まえながら解説されました。実例ではナノ粒子触媒の活性メカニズムや AFM を用いた化

カーボン系 CVD 表面の分子検出に加え、近年プラ学状態分析(TERS)の例など、ナノ構造由来の各種

ズマプロセスの応用例も多い生体分子表面をター効果に関して議論されました。

ゲットとした液中プラズマプロセス下のリアルタ

講演後は意見交換会として聴講者と講演者の交イム診断結果についても示し、今後の技術発展の流の時間を設けました。聴講者は大学関係者、自多様化を印象づける内容でした。質疑応答では基治体の研究機関に加え、半導体装置メーカーから

板温度と吸着、エッチングレートの関係を中心にの参加が多く、名刺交換に続いてプラズマ表面プ

議論されました。

ロセスの細部に渡る個別のテーマについて議論が活発に交わされました。
45

国内会議報告第 28 回プラズマ新領域研究会『液体および生体とプラズマの相互作用』
愛媛大・理 前原常弘
平成 30 年 3 月 9 日(金)の午後半日にわたり、愛

極放電のシミュレーション」という題目で公演さ媛大学メディアホールにて、第 28 回プラズマエ

れ、多様な気液界面プラズマが紹介された後、液レクトロニス分科会プラズマ新領域研究会『液体体電極利用時の粒子の輸送について述べられましおよび生体とプラズマの相互作用』を愛媛大学理た。池田善久先生からは「プラズマ遺伝子導入の工学研究科（工学系）拠点形成プロジェクト「オ農水産分野への応用」という題目で、魚卵への遺レンジプラズマ」および愛媛大学リサーチユニッ

伝子導入や植物への遺伝子導入など今後の発展がト「プラズマ医療、農水産応用研究ユニット」と期待できる研究の報告がなされました。近藤隆先の共催で開催しました。

生（富山大）は「大気圧プラズマの生体作用－細本研究会は、液中や気液界面プラズマの研究が胞内外の活性酸素生成と細胞死－」と題して講演

近年、盛んに行われ、有機物の分解・成膜・ナノされ、アルゴンプラズマと放射線の作用の比較な粒子の生成・水素の製造など、幅広い応用が見らど興味深い説明があった。会の最後には杤久保先れることや、気液界面プラズマがさらに、遺伝子生に閉会のあいさつを頂きました。各講演後は参導入や生体との相互作用へとフィールドを広げ、加者との活発な質疑応答があり、とても有意義な農業応用への道を開いたことを受けたもので、愛会議になりました。

媛大学からの 3 名と外部からの 3 名の計 6 名の研最後に、講師及び参加者の皆様、そして準備で究者に最近の研究成果をご講演いただきました。

お世話になりました応用物理学会関係各位に厚くはじめに、野村信福先生（愛媛大学学長特別補

御礼申し上げます。

佐）から背景と趣旨説明が行われました。竹内希先生（産総研）は「気液界面プラズマを用いた界面活性剤 PFOS 分解の特徴」と題して、有機フッ素化合物の分解や酢酸の分解について講演され、
気液界面プラズマによる水処理について述べられました。前原（愛媛大）からは「水中プラズマの発生と利用」という題目で、金ナノ粒子の生成や電極から離れた位置での水中高周波プラズマに関する話がありました。向笠忍先生（愛媛大）は「高写真 1

圧水中プラズマの特性について」と題して、豊富な画像データを使い、水中プラズマ発光や温度の空間分布について述べられました。杤久保文嘉先生（首都大）は「液体の導電率を考慮した液体電46

講演中の竹内先生

行事案内2018 年第 79 回応用物理学会秋期学術講演会

プラズマエレクトロニクス分科会企画
九州大学 古閑一憲

による受賞記念講演が行われます。また、2017 年春■ はじめに2018 年 9 月 18〜21 日に名古屋国際会議場（愛知季の講演奨励賞は、細井 祐吾氏（名大院工）と吉川

県名古屋市）にて第 79 回応用物理学会秋期学術講侑汰氏（京大院工）が受賞されました

演会が開催されます。本稿では、プラズマエレクト(https://www.jsap.or.jp/young-scientist-

ロニクス分科会企画の概要とスケジュールを紹介いpresentation-award/recipients44)。この場を借りてたします。なお、脱稿時点で未定の部分も含まれる

お祝い申し上げます。プログラムを御確認の上、受ため、詳細については応用物理学会の HP 等で確認賞記念講演会場まで是非とも足をお運び下さい。

をお願いいたします。
□ プラズマエレクトロニクス賞受賞記念講演■ （第１日）特別シンポジウム

日程：9 月 19 日（水）9:45～10:45（予定）

日程：9 月 18 日（火）13:30〜17:30（予定），中野治久（NIFS），
受賞者（敬称略）：*西山修輔（北大）

第 1 日目午後には、プラズマエレクトロニクス分

後藤基志（NIFS），佐々木浩一（北大）(*ご講演予定

科会の企画による特別シンポジウム「最先端プラズ者)

マ科学技術が創る未来社会 ~半導体から医療・農選考の対象となった業績：“Stark spectroscopy at

業・宇宙探査まで~」を一般公開形式で開催いたしま

Balmer-α line of atomic hydrogen for measuring sheathす。プラズマは、半導体、環境技術、その他多くの

electric field in a hydrogen plasma”, Shusuke Nishiyama,

分野で活躍をしてきましたが、最近ではバイオテク

Haruhisa Nakano, Motoshi Goto and Koichi Sasaki, J.

ノロジーへの応用も期待されています。第 1 次産業

Phys. D: Appl. Phys. 50 (2017) 234003.

から第 3 次産業までが情報技術により有機的・総合的に結合した未来社会において、プラズマが果たす受賞者（敬称略）：*富田健太郎(九大),佐藤祐太（九役割はますます重要になると予想されます。本シン大），築山晶一（九大）,江口寿明（九大）,内野喜一

ポジウムではプラズマ科学技術が示す大きな可能性

郎（九大）,神家幸一郎（ギガフォトン）,戸室啓明

について様々な面から議論したいと思いますので是（ギガフォトン）,溝口計（ギガフォトン）,砂原淳

非とも奮ってご参加下さい。

（Purdue Univ.）,西原功修（阪大）(*ご講演予定者)
選 考 の 対 象 と な っ た 業 績 ： “Time-resolved two-

■ （第 2 日）プラズマエレクトロニクス賞受賞記念

dimensional profiles of electron density and temperature of

講演／講演奨励賞受賞記念講演

laser-produced tin plasmas for extreme-ultraviolet

第 16 回プラズマエレクトロニクス賞受賞者

lithography light sources”, Kentaro Tomita, Yuta Sato,(https://annex.jsap.or.jp/plasma/PE_files/pe_award2.html)

Syouichi Tsukiyama, Toshiaki Eguchi, Kiichiro Uchino,
47

Kouichiro Kouge, Hiroaki Tomuro, Tatsuya Yanagida,■ 海外招待講演／English Session

Yasunori Wada, Masahito Kunishima, Georg Soumagne,

日程・会場：未定
今回もプラズマエレクトロニクス分野を横断する

Takeshi Kodama, Hakaru Mizoguchi, Atsushi Sunahara,

トピックスで「8.6 Plasma Electronics English

and Katsunobu Nishihara, Sci. Rep. 7 (2017) 12328.

Session」と題した English Session を予定していま□ 講演奨励賞受賞記念講演

す。本 English Session に先立ち、海外の著名な研

日程・会場：未定

究者より招待講演を戴きます。留学生に限らず日本

受賞者：細井 祐吾氏（名大院工）人学生の方も是非とも奮って参加いただければ幸い

選考対象発表：プラズマ活性乳酸の物理化学解析です。
１．Prof. L. Mangolini (University of California,

受賞者：吉川 侑汰氏（京大院工）Riverside, USA)選考対象発表：プラズマ誘起ダメージを受けた局所“Nanoparticles for energy storage and conversion”

構造の第一原理計算による解析
(tentative)
２．Dr. Endre Szili (University of South Australia,(第 2 日)分科会企画シンポジウム

Australia)

日程：9月19日（水）13:30〜17:30（予定）“Developing In Vitro Models to Analyze the

学会2日目の19日（水）に、分科会企画シンポジウム

Metrology「プラズマ・インフォマティクス～ビッグデータ解析の活ofPlasma-Tissue

Interactions”(tentative)

用によるプラズマ科学の発展」を開催いたします。プラズマ科学は巨大データの宝庫です。本シンポジウムで■ おわりには、プラズマ研究で得られる巨大データから現象の物

本案内執筆の時点では、プログラムの詳細は未定

理機構を効率的に抽出したり、各種センサーから得らですが、学会２日目には分科内招待講演を実施予定

れるデータをもとにプラズマ装置を効率的に制御するです。最終プログラムを確認の上で会場までお越し手法等の可能性について議論します。そのための学術ください。今回は通常の分科会企画の他に特別シン的アプローチは、プラズマ科学の知識に基づき、最新ポジウムも開催予定であり盛りだくさんの内容となの「データ科学」の成果と高速計算技術を活用することっています。加えて 9 月 19 日（水）の昼には、PEが不可欠と考えられます。ここで、「データ科学」とは、分科会のインフォーマルミーティング、同日夕刻に

従来の統計学や情報学に基づくデータ解析を含む、確は恒例の PE 分科会懇親会も企画される予定です。

率的推論、データマイニング、機械学習、人工知能な

詳細は担当幹事から改めて案内があると思いますが、ど、広範なデータ処理に関する科学の他、GPUコンピ

是非、スケジュールに加えておいて下さい。

ューティング等データ解析に有効な新規の数値計算技
術を指します。本シンポジウムは、こうしたデータ科学

連絡先：古閑 一憲（九州大学）

一般の紹介も含めて、プラズマに関係する幅広い観点

koga@ed.kyushu-u.ac.jp

での講演を予定していますので是非とも奮ってご参加
下さい。

48

行事案内

第１２回インキュベーションホール
東京工業大学 赤塚 洋
応用物理学会プラズマエレクトロニクス（PE）

家」行き路線バス（富士山口 1 番乗り場より）（約20 分）「青少年交流の家」下車

分科会が主催するサマースクール（名称：インキュベーションホール）
を本年度も開講いたします．
この行事は，プラズマの応用や研究を始めたばか【参加費】（宿泊費，食費，テキスト代，懇親会

りの方（学生・若手研究者・社会人技術者）を対費等を含む．消費税込み．
）

象としており，一流の講師陣を招き，プラズマエ[1] PE 分科会正会員
一般 40,000 円 大学院生・学生 14,000 円

レクトロニクスへの理解を深めて頂くための短期[2] 応物学会会員（ただし PE 分科会に所属なし）

集中型の講習会です．

一般 43,000 円 大学院生・学生 17,000 円

このインキュベーションホールでは，プラズマ生成・制御，プラズマ診断計測，プラズマ CVD，[3] 協賛学協会会員および PE 分科会準会員
一般 48,000 円 大学院生・学生 22,000 円

プラズマエッチングなどの，幅広い分野に関する[4] その他専門講座を開講します．講義内容は，初学者が基礎学理をしっかりと理解したうえで，当該分野に

一般 53,000 円 大学院生・学生 27,000 円

おける最新科学の話題にも触れられるように構成＊１ 応物学会賛助会員および PE 分科会賛助会

されており，海外経験，企業経験，産学連携経験

員所属の方はそれぞれの個人会員扱いとします．

などの豊富な講師陣からは，留学・在外研究経験，＊２ 応物学会企業若手会員は大学院生・学生と同企業で必要とされる資質，産学連携のエピソードじ扱いとしますなどを適時交えた講義を頂き，受講生のプラズマ＊３ 遠方からの参加の大学院生・学生に対して交プロセス研究への興味を喚起します．

通費の一部を補助する予定です．

また，新しい研究分野を切り拓かれてきた講師＊４ 本分科会会員（年会費 3,000 円）に同時入会を招き，当該分野の最新動向や指導者に必要とさ頂くと，会員価格で参加できます．さらに会員にれる資質について学ぶ機会を提供する特別講座をは，年２回の会報，PE 分科会主催の講習会への会

行いますので，学生の皆様を初め若手研究者およ

員料金での参加など会員だけの特典があります．

び技術者の皆様お誘い合わせのうえ，奮ってご参

応物学会及び PE 分科会への入会手続きについて加申込をいただけますよう，
お待ちしております．

は ， 応 物 学 会 公 式 ウ ェ ブ サ イ ト（https://www.jsap.or.jp/）より行って下さい．

記【協賛学協会（予定）】日本物理学会，電気学会，【会期】2018 年（平成 30 年）9 月 3 日(月)～5 日(水)プラズマ・核融合学会，日本化学会，電子情報通【会場】国立中央青少年交流の家

信学会，高分子学会，日本セラミックス協会，放〒412-0006 静岡県御殿場市中畑 2092-5

電学会，日本表面真空学会，日本学術振興会プラ【交通】JR 御殿場駅より富士急行「青少年交流のズマ材料科学第 153 委員会，静電気学会，日本金49

属学会，表面技術協会，日本鉄鋼協会，日本オゾ【参加申込】 本企画ホームページからお申し込

ン協会，電気化学会，原子衝突学会，IEEE－

みください．ポスター内容を示すキーワードを３NPS05

つ程度記入いただきます．参加登録の確認を通知【講義内容（暫定）】しますので，参加費を銀行振込願います．なお，・ 秋山 秀典先生（熊本大）特別講義

参加費の振込では必ず個人名と「PEIH」という 4・ 布村 正太先生（産総研）

文字のアルファベットを記載してください（例：木村太郎さんの場合“キムラタロウ PEIH”など）．

プラズマ生成・制御・ 北嶋 武先生（防衛大）

一旦振り込まれた参加費は，原則として返金いた
プラズマ診断・計測

しません．

・ 上坂 裕之先生（岐阜大）【定員】 60 名

プラズマ CVD【参加申込方法】下記の会合 URL に参加フォー・ 辰巳 哲也先生（ソニー）

ムを設置しておりますので，ご覧ください．

プラズマエッチング・ 竹内 希先生（産総研）大気圧プラズマ【参加申込締切】7 月 26 日（木）・ 廣岡 慶彦先生（中部大）英語講座【参加費振込締切】8 月 2 日（木）【振込先】 三井住友銀行 本店営業部（本店でも【ポスターセッション】

可) 口座(普通)3339808 (公社)応用物理学会プラ

参加者間の交流が深まるよう，ポスターセッショ

ズマエレクトロニクス分科会

ンを中心とする談話会を行います．なお，優秀な【問合せ】針谷 達

ポスター発表者には表彰を行います．発表内容は〒441-8580 愛知県豊橋市天伯町雲雀ヶ丘 1-1

参加者自身のバックグランドに関連したもの (プ豊橋技術科学大学 電気・電子情報工学系

ラズマに関係しないものも歓迎します)，例えば，

TEL：0532-44-6728• 学生の場合：現在の研究テーマにまつわるもの， e-mail: harigai@ee.tut.ac.jp
学部での卒業研究など（４年生の場合これから【担当幹事】

行う研究など）校長： 赤塚 洋（東京工業大学）• 社会人の場合：仕事にまつわるもの，企業・自幹事： 針谷 達（豊橋技術科学大学）

社製品の PR，入社前の大学での研究など

太田 貴之（名城大学）

であれば，内容・分量は一切問いません．幅 0.9

篠原 正典（佐世保工業高専）

m×高さ 1 m 程度のボードが用意されますので，

高橋 克幸（岩手大学）

あらかじめポスターのご準備をお願いします．本内田 諭（首都大学東京）

ポスターセッションは全員の方の発表を原則とし

近藤 博基（名古屋大学）

ますが，発表に支障がある場合は事前参加登録時

鈴木 歩太（東京エレクトロンテクノロ
ジーソリューションズ）にその旨をご記入下さい．

高島 圭介（東北大学）【その他】懇親会，レクレーションを予定しています．本企画 HP に当日の詳細スケジュールを記【ウェブページ】

載しておりますので参考にして下さい．

http://annex.jsap.or.jp/plasma/PE_files/PE_SS_
2018/
50

行事案内

第 40 回ドライプロセスシンポジウム
40th International Symposium on Dry Process (DPS2018)
ｿﾆｰｾﾐｺﾝﾀﾞｸﾀｿﾘｭｰｼｮﾝｽﾞ（株）深沢 正永（プログラム委員長）
名古屋大学 堀 勝（実行委員長）
アイオーコア（株） 木下 啓蔵（組織委員長）
本年のドライプロセス国際シンポジウム(DPS)

委員会を中心に順調に進行しています。以下にそは、2018 年 11 月 13-15 日の三日間、名古屋大の一端をご紹介致します。

学（東山キャンパス）にて開催されることとなり会議初日の記念講演会では、40 年間の DPS のました。今年は 40 周年という事で、記念講演会が歴史を振り返ると共に、プラズマプロセスの将来

11 月 13 日に、通常のシンポジウムが 11 月 14-15

展望についての Session を予定しております。具日に開催されます。多くの著名な方々の招待講演

体的には、IoT、宇宙、コンピューティング、社会も予定されており、例年以上に活発な議論がされインフラ、医療等の幅広い視点から、プラズマプる事と存じます。

ロセスへの期待や展望をご講演頂きます。プラズ

つきましては、是非とも最先端の研究の投稿を

マプロセスの発展にご尽力を頂きました諸先輩方

ご 検 討 頂 けれ ば と思 って お り ま す。 会 議後 にの研究を元に、現在のプラズマプロセスの発展が

JJAP 特集号の発刊を 2019 年 6 月号で予定しありますが、今後のプラズマプロセスを支える若ています。

手研究者・エンジニアの皆様にも、是非、ご参加

今年で 40 回目を迎える DPS はプラズマエッ

頂ければと考えております。

チングやプラズマ CVD 等、半導体集積回路の微また DPS では毎年、本技術分野に多大な貢献

細加工プロセス技術並びに表面反応研究の分野でをされた研究者に、本国際会議を創始された西澤

世界をリードする国際会議です。例年、国内外の潤一先生のお名前を冠した Nishizawa Award を大学や企業から 200 名程度の参加を頂き、当該差し上げていますが、初日にその授賞式を開催致

分野の最先端の研究成果が発表され、熱い議論がします。今年は、最先端プロセス技術の発展と本交わされています。また近年は、微細加工を必要

シンポジウム運営に多大なるご尽力を頂いた辻本とする新材料・新デバイス向けのプラズマ応用プ

和則氏(元（株）日立製作所)、早坂伸夫氏（東芝メ

ロセス技術や、デバイス性能に直接影響するプロ

モリ（株））、中村守孝氏（MAMO）の 3 氏と、プ

セス誘起ダメージとそのメカニズムに関する研究、 ラズマエッチングの基礎科学、Simulation から応
プラズマ装置／プロセスの長期安定性とモニタリ用まで長きに渡り貢献されている斧 高一先生（京ング、大気圧プラズマ技術についても発表件数が都大学名誉教授、大阪大学教授）の 4 氏に本賞を増えて来ており、新たな流れになっています。

お受けいただくことになりました。

DPS では、これらプラズマを用いた幅広い応用技

2 日目、3 日目は、例年通りの講演会となりま術に関して柔軟にテーマ設定を行っています。

す。会議冒頭の Keynote speaker としては、ドラ

今年の DPS のプログラム企画は、プログラム

イエッチングの研究開発で存在感のある活動を続51

けている Lam Research から Rick Gottscho 氏を講演を頂く予定となっております。

お招きして、将来のドライエッチング技術の方向

DPS 会議は世界最先端の研究に触れ、議論を性や展望についてご講演頂く予定です。また、今行える絶好の機会です。関連する研究内容の多い

年は 2 つの注目テーマを Arranged session に設PE 分科会会員の皆様の積極的な論文投稿とご参定しました。Arranged session では、一般投稿論

加をお待ち申し上げます。

文から選ばれた関連内容の口頭講演に加え、その分野で実績を上げられている招待講演者をお招き【重要日程】

して session 編成を行います。

・発表申込および予稿投稿の Web 受付：

1 つ目 は 、「Control of surface reactions in開始

2018 年 5 月 10 日(木)atomic-precision plasma processing (ALE/ALD)」 締切

2018 年 7 月 13 日(金)として、近年注目されている原子層レベルの微細口頭講演とポスター講演を予定しております。

加工技術及び成膜技術に関する session です。本・早期参加登録締切：

テーマに関して、Atomic layer etching (ALE) プ

2018 年 10 月 5 日(金)ロ セ ス の 第 一 人 者 で あ る Prof. Gottlieb S.

・会期： 2018 年 11 月 13 日(火) - 15 日(木)Oehrlein（Univ. of Maryland, Collage Park）と、【会議ホームページ・連絡先】

Simulation を 活 発 に ご 検 討 さ れ て い る Prof.

http://www.dry-process.org/2018/

Emilie Despiau Pujot （Univ. of Grenoble Alpes)

事務局: dps2018[at]officepolaris.co.jpに ご 講 演 頂 き ま す 。 又 、 Atomic

layer

deposition (ALD) 関連では、近年大変注目を浴びている Area-selective deposition に着目し、その著名な研究者である、Dr. Silvia Armini (imec)と Dr. Gert Leusink (Tokyo Electron U.S.
Holdings, Inc.)を招待講演者としてお招きします。
2 つ目は、「Etching challenges in extremely highaspect-ratio (HAR) features (AR > 100)」として、
高アスペクト比構造を有する最先端 3 次元デバ
イスの開発と量産について Dr. Bang Jinyoung(Samsung) よ り ご 講 演 を 頂 き ま す 。 Arranged
session はテーマがホットなだけでなく、その分野の第一人者と接点を持つ良いチャンスです。若
い技術者、研究者の投稿を特に encourage したいと思います。
上記以外では、半導体製造の後工程でのプラズ
マ プ ロ セ ス の 応 用 に つ い て Dr. Yasuhiro
Morikawa (ULVAC)より、又、新材料の加工技術については、Dr. Nathan Marchack (IBM)よりご
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行事案内

第 71 回気体エレクトロニクス会議
71st Annual Gaseous Electronics Conference (GEC2018)
首都大学東京 杤久保文嘉第 71 回気体エレクトロニクス会議（GEC2018）

生によって行われます。受賞理由は、“荷電粒子のは、2018 年 11 月 5-9 日に、アメリカ合衆国オレ

輸送係数や反応レートの計算手法の開発、及び、

ゴン州ポートランドのオレゴンコンベンションセ

低温プラズマのモデリングへの適用”とのことでンターで開催されます。現地実行委員長は Lam

す。なお、GEC における招待講演者の推薦方法がResearch の Douglas Keil 氏です。GEC はアメリ2015 年より改正され、誰でも招待講演者を推薦でカ物理学会の Division of Atomic, Molecular and

きるようになりました。逆に言えば、この時点でOptical Physics の傘下で、低温プラズマの物理と推薦リストに載っていなければ、招待講演者とし化学、及び、その応用を主たるテーマとして毎年て推薦することが困難です。今後、2019 年の GEC開催される会議です。当分科会との親和性は極めにおける招待講演者推薦に関する電子メールが届て高く、これまでに ICRP との合同会議が３回行きましたら、本分科会会員の皆様には積極的な推われ、また、毎年、日本からも多くの方々が参加

薦をお願いいたします。

されています。GEC は当分科会会員の方々にとっGEC では、優れた研究を行った学生を奨励するて有益な会議であることは間違いなく、GEC とのために、GEC Student Award for Excellence と良好な関係を維持しながら当分科会が益々発展す

GEC Student-Poster Prizes という賞が設けられるためにも、多くの会員の皆様に参加いただけまています。前者は口頭発表、後者はポスター発表

すよう、お願い申し上げます。なお、発表申込おが対象で、いずれも事前申請が必要となります（詳

よ び 予 稿 投稿 の 締め 切り は 米 国 東部 夏 時間 で

細は GEC の HP を参照）
。特に、博士後期課程の2018 年 6 月 15 日（金）23 時 59 分です。本会報

学生さんのチャレンジに期待します。

が届く頃には既に投稿期限が過ぎているかもしれ会場となるポートランドですが、アメリカ太平洋岸北西部に位置する都市で、11 月でも過ごしやませんが、聴講のみの参加も大歓迎です。
今回は、第 60 回 APS の Division of Plasma

すい気候のようです。ポートランド国際空港から

Physics の年次大会と同時開催されます。合同セ

ダウンタウンへはライトレールで簡単に移動でき、ッションも検討されていると聞いており、低温プ

食事も美味しいとのです。利便性も高く、街歩き

ラズマのみならず、高温プラズマまでの最先端のを楽しむこともできるのではないでしょうか。

情報を得るには絶好の機会になるかと思います。

【重要日程】

招待講演は、Will Allis Prize 受賞講演を含め、31 件（日本からの 3 件）が予定されており、原・発表申込および予稿投稿の締切：2018 年 6 月 15 日（米国東部夏時間）

子・分子の基礎過程から低温プラズマ応用まで、

・会議会期：2018 年 11 月 5-9 日

質の高い講演が期待されます。Will Allis Prize 受【会議ホームページ】

賞講演はフランス CNRS の Leanne Pitchford 先

http://apsgec.org/gec2018/
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行事案内

第 36 回プラズマプロセシング研究会(SPP36)
第 31 回プラズマ材料科学シンポジウム(SPSM31)
高知工科大学 八田 章光
第 36 回プラズマプロセシング研究会と第 31 回の 2008 年 1 月に山口で開催された第 25 回でしプラズマ材料科学シンポジウムを合同で、2019 年

た。応用物理学会の中では同じ中国・四国支部に

1 月 15（火）～17（木）、高知で開催することと所属するものの、高知から山口へは日帰り往復がなりました。本来なら詳細までお知らせするべきできないという地理的状況で、ほとんどお手伝いところですが、経験のないメンバーが中心で現地できなかったことを思い出します。当時、現地実の準備がはかどっていないため、これまでの準備

行委員を確保するために、中国・四国支部で PE

状況についてご報告します。

分科会の会員を検索したところ、実はとても少な

プラズマプロセシング研究会は基本的に毎年のくて寂しかったのですが、現在はもうすこし増え開催ですが、約 3 年毎に反応性プラズマの国際会ているのではないかと思います。今回、現地の実議として、また 3 年毎にプラズマコンファレンス

行委員として PE 分科会ではない応物会員や学内の一部として開催されています。前回のプラズマの材料研究でプラズマを使ったことにある先生方

プロセシング研究会は 2017 年 1 月に札幌で開催に広くお願いし、また、近いとは言えないですがされた第 34 回で、第 35 回は 2017 年 11 月にプ

隣の愛媛から神野先生の応援もお願いして準備に

ラズマコンファレンス 2017 として姫路で開催さ取りかかったところです。
日程について 1 月 14（月）は休日で、連休明けれました。
プラズマプロセシング研究会は、プラズマプロの 15（火）から 17（木）の 3 日間とし、週末のセスに関わる基礎科学、放電プラズマの生成や反センター試験までに 1 日空けました。会場は、高応制御、薄膜・表面などの材料技術など広範な領知城に隣接する高知城ホール（高知県教育会館）

域の研究者が、互いに境界を越えて成果発表や討を予定しています。1 月は高知でもかなり寒い日論を行い、プラズマプロセスの課題解決や新しいもありますが、大政奉還から約 150 年、幕末から可能性を探求する機会となっています。

明治維新で活躍した志士たちの足跡に触れていた

プラズマ材料科学シンポジウムは、日本学術振だく機会にもなれば幸いです（志国高知幕末維新興会プラズマ材料科学第 153 委員会が毎年主催す博～2019 年 1 月 31 日まで）。

る国内学会で今回が第 31 回となります。材料科

発表申込および投稿の締切は 2018 年 10 月の学の視点でのプラズマ応用を、特に産学連携の推中下旬となる見込です。詳細は今後、分科会のサ進を目的に開催されています。今回は札幌に引きーバーにホームページを立上げて、またメール等

続いての合同開催で、プラズマプロセス、プラズ

でも配信してお知らせします。多くの皆様にご参マ材料科学の重要な国内会議と位置づけられます。 加いただきたく、まずは日程の確保を、できればさて私自身が前回 SPP に携わったのは 10 年前

直前の連休も含めてお願いします。

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行事案内

第 34 回電離気体現象国際会議／第 10 回反応性プラズマ国際会議
XXXVI International Conference on Phenomena in Ionized
Gases (XXXVI ICPIG) / 10th International Conference on
Reactive Plasmas (ICRP10)
北海道大学 佐々木 浩一
このたび，2019 年 7 月 14-19 日の日程で，第14 日(日)の午後および 20 日(土)には関連するサ

34 回電離気体現象国際会議を，第 10 回反応性プ

テライトワークショップを 5 件程度開催する予定

ラズマ国際会議と合同で，札幌市教育文化会館(札で準備を進めています。このようなことから，こ幌市中心部)にて開催することになりました。プラの週に札幌に滞在すれば低温プラズマ研究の最前

ズマエレクトロニクス分科会会員の皆様には，論線がすべてわかるという会議になるものと思いま

文投稿および出席のご予定をいただきたく，お願す。また，17 日(木)の午後にはエクスカーション

い申し上げる次第です。

が企画され，18 日(金)夜のバンケットはサッポロ

皆様ご承知のように，反応性プラズマ国際会議

ビール園にてカジュアル形式で開催の予定です。

(ICRP)はプラズマエレクトロニクス分科会が運本 会 議 の 会議 録 は， 招待 講 演 論 文に つ いて は営する国際会議で，3 年に 1 度の頻度を目安としPSST (Plasma Sources Science and Technology)て開催されています。直近の ICRP9 は，2015 年

お よ び JJAP (Japanese Journal of Appliedにホノルルにおいて，米国の気体エレクトロニク

Physics)に分かれての掲載となり，一般投稿論文

ス会議との合同会議として開催され，本分科会かについては，これまでの ICRP と同様に，JJAP にらも多くの皆様に出席いただきました。毎年開催て特集号を発刊する予定です。一般論文の投稿締の国内会議であるプラズマプロセシング研究会と切は 2019 年 2 月 25 日の予定です。また，本合同並び，ICRP は本分科会にとって最も重要な行事

会議に関わる情報は，随時，ホームページ
http://icpig2019.qe.eng.hokudai.ac.jp/に位置づけられると思います。
一方，電離気体現象国際会議(ICPIG)は，低温プにてお知らせしますので，是非ご覧ください。

ラズマ関連の国際会議としては最も長い歴史と伝

低温プラズマ分野の国際会議のキングとも言え統を持ち，2 年に 1 度の頻度で主として欧州にてる ICPIG は，これまで他会議との合同開催の経験

開催されています。これまでの 70 年近い歴史のがありません。このような中にあって，ICRP が中で欧州外での開催は 3 回しか無く，そのうちの

ICPIG にとっての初の合同会議のパートナーに

1 回は 2001 年に名古屋で開催された ICPIG でし

選ばれ，我が国において開催されることは非常にた。筆者と同年代の方々は，盛況に開催された名画期的なことであり，我が国の低温プラズマコミ

古屋 ICPIG をよく覚えておられると思います。

ュニティの総力を結集して，この合同会議を成功

XXXVI ICPIG/ICRP10 の合同会議は，2019 年

させることが重要であると考えられます。プラズ

7 月 14 日(日)夕刻のレセプションから開始し，7

マエレクトロニクス分科会の会員各位のご協力を

月 19 日(金)の正午頃に終了する予定ですが，7 月

よろしくお願い申し上げます。
55

第 17 回プラズマエレクトロニクス賞受賞候補論文の募集
名城大学 平松 美根男
応用物理学会プラズマエレクトロニクス分科会
では、毎年、プラズマエレクトロニクスに関する 候補論文別刷（コピーでも可、第１ページに候

学術的あるいは工業的に価値のある優秀な論文を補論文と朱書すること。関連論文があれば２件対象とし、その著作者に「プラズマエレクトロニ

以内の別刷またはコピーを添付。）

クス賞」を贈り表彰を行っています。候補論文は

 当該論文の内容が発表されたプラズマエレク

自薦・他薦を問いません。下記の要領により、奮トロニクス分科会が主催する研究会、国際会議ってご応募下さい。

等の会議録等のコピー（2 件以内）

http://annex.jsap.or.jp/plasma/

 著者全員について和文で以下を記入した書類。
氏名、会員番号、勤務先（連絡先）

 授賞対象論文

 推薦書（自薦、他薦を問わず、論文の特徴、優れた点などを 400 字程度わかりやすく記すこ

プラズマエレクトロニクス分科会が主催する研究会、国際会議等で発表され、かつ 2016、2017、と。
）

2018 年の発行の国際的な学術刊行物（JJAP など）
 表彰に掲載された原著論文。受賞者は、表彰の時点に2019 年応用物理学会春季学術講演会期間中においてプラズマエレクトロニクス分科会会員ある
いは応用物理学会会員とする。

行います。受賞者には賞状および記念品を贈呈いプラズマエレクトロニクス賞はプラズマエレク

たします。また 2019 年秋季学術講演会期間中（例トロニクス分野の優秀な論文の著者に授与される

年では会期 2 日目）での記念講演を依頼する予定

論文賞ですが、プラズマエレクトロニクス分科会です。

が強く関与する会議等（直接に主催する会議、応物学会学術講演会の大分類 8. プラズマエレクト

 書類提出期限2018 年 12 月 21 日（金）ロニクス等）での発表や議論を通じて生み出された優れた論文を表彰したいという考えに基づき、

 書類提出先

賞規定に“プラズマエレクトロニクス分科会が主催する研究会、国際会議等で発表され”という要〒113-0031 東京都文京区根津 1-21-5

件が付与されています。

応物会館
公益社団法人応用物理学会

 提出書類

プラズマエレクトロニクス分科会幹事長

以下の書類各１部、および、それらの電子ファ（封筒表に「プラズマエレクトロニクス賞応募」

イル（PDF ファイル）一式と朱書のこと。）
56

なお以下の賞規定もご参照下さい。
プラズマエレクトロニクス賞規定
1.

この規定はプラズマエレクトロニクスに関て行う。

する学術的あるいは工業的に価値のある優10. プラズマエレクトロニクス分科会幹事会は、秀な論文を表彰の対象論文とし、その著作者

毎年 11 月までに授賞候補者募集要項を「プにたいして公益社団法人応用物理学会プラ

ラズマエレクトロニクス分科会会報」および

ズマエレクトロニクス分科会（以後プラズマ

応用物理学会機関誌「応用物理」誌上に公表

エレクトロニクス分科会と言う）が行う表彰

し、広く募集する。
11. 受賞者の選考はプラズマエレクトロニクスについて定める。
2.
3.

この表彰を「プラズマエレクトロニクス賞」

分科会幹事長が委嘱した「プラズマエレクトという。

ロニクス賞」選考委員会が行う。

表彰の対象論文は、原則として、プラズマエ

12. 受賞者が決定したときは、「プラズマエレク

レクトロニクス分科会が主催する研究会、国トロニクス賞」選考委員会委員長が、プラズ

際会議等で発表され、且つ募集期間から過去

マエレクトロニクス分科会幹事会に選考の３年の間に国際的な学術刊行物に掲載され経過および結果を報告する。
13. プラズマエレクトロニクス分科会幹事長は、た原著論文とする。
4.
5.
6.

受賞者はプラズマエレクトロニクス分科会

選考の経過および結果を応用物理学会理事

会員あるいは応用物理学会会員とする。

会に報告する。
14. この賞の実施に関する必要な事項の審議お受賞者は公募に応じた自薦および他薦候補者から選考する。

よび決定はプラズマエレクトロニクス分科

すでに公に顕著な賞を受けた論文は、プラズ

会幹事会が行う。

マエレクトロニクス賞の対象論文としない。

15. 本規定は、理事会の承認を経て改訂すること

7.

表彰は原則として毎年２件以内とする。

8.

表彰は賞状授与および記念品贈呈とする。

付則：この規定は、平成 14 年 4 月 1 日より施行

9.

表彰は毎年応用物理学会春季講演会におい

する。

ができる。

57

2018(平成 30)年度プラズマエレクトロニクス分科会幹事名簿
氏名

所属

住所・電話

幹事長

平松 美根男

名城大学
理工学部
電気電子工学科

副幹事長

赤塚 洋

東京工業大学
科学技術創成研究院 先導原子力研究所

副幹事長

古閑 一憲

九州大学大学院
システム情報科学研究院
電子デバイス工学部門

副幹事長

友久 伸吾

三菱電機(株)
先端技術総合研究所
SiC パワーデバイス技術部

幹事
任期2019 年 3 月

大澤 直樹

金沢工業大学工学部 電気電子工学科

〃

太田 貴之

名城大学
理工学部 電気電子工学科

〃

黒木 智之

大阪府立大学
大学院工学研究科 機械系専攻

〃

篠原 正典

佐世保工業高等専門学校
電気電子工学科〃

白井 直機

北海道大学大学院
工学研究院 量子理工学部門

〃

高橋 克幸

岩手大学理工学部
システム創成工学科
電気電子通信コース〃

田中 学

九州大学大学院
工学研究院 化学工学部門

〃

内藤 皓貴

三菱電機(株)
先端技術総合研究所
環境システム技術部〃

針谷 達

豊橋技術科学大学
電気・電子情報工学系
プラズマエネルギーシステム研究室

〃

柳生 義人

佐世保工業高等専門学校
電気電子工学科〃

山家 清之

新潟大学大学院
自然科学研究科〃

吉元 諒

サンディスク株式会社〒468-8502
名古屋市天白区塩釜口 1-501
TEL: 052-838-2298
FAX: 052-832-1235〒152-8550
東京都目黒区大岡山2-12-1-N1-10
TEL: 03-5734-3379
FAX: 03-5734-3379〒819-0395
福岡県福岡市西区元岡 744
TEL：092-802-3734〒661-8661
尼崎市塚口本町8-1-1
TEL: 06-6497-7082
FAX: 06-6497-7285〒921-8501
石川県野々市市扇が丘7-1
TEL: 076-248-9907
FAX: 076-294-6798〒468-850
愛知県名古屋市天白区塩釜口1-501
TEL: 052-838-2565

58〒599-8531
堺市中区学園町1-1
TEL: 072-254-9233
FAX: 072-254-9233〒857-1193
長崎県佐世保市沖新町1-1
TEL: 0956-34-8478
FAX: 0956-34-8478〒060-8628
札幌市北区北13条西8TEL: 011-706-6659
FAX: 011-706-7128〒020-8551
岩手県盛岡市上田4-3-5
TEL: 019-621-6460
FAX: 019-621-6941〒819-0395
福岡市西区元岡744
TEL: 092-802-2765
FAX: 092-802-2765〒661-8661
尼崎市塚口本町8-1-1
TEL: 06-6497-7069
FAX: 06-6497-7285〒441-8580
愛知県豊橋市天伯町雲雀ヶ丘1-1
TEL: 0532-44-6728
FAX: 0532-44-6728〒857-1193
長崎県佐世保市沖新町1-1
TEL: 0956-34-8478
FAX: 0956-34-8478〒950-2181
新潟市西区五十嵐二の町8050
TEL: 025-262-6140
FAX: 025-262-6730〒512-8550
三重県四日市市山之一色町800
TEL: 059-330-3816 ext.8817
FAX: 059-330-1117

メールアドレスmnhrmt@meijo-u.ac.jp

hakatsuk@nr.titech.ac.jp

koga@ed.kyushu-u.ac.jp

Tomohisa.Shingo@cw.Mitsubishi
Electric.co.jp

n.osawa@neptune.kanazawait.ac.jp

tohta@meijo-u.ac.jp

kuroki@me.osakafu-u.ac.jp

sinohara@sasebo.ac.jp

nshirai@qe.eng.hokudai.ac.jp

ktaka@iwate-u.ac.jp

mtanaka@chem-eng.kyushuu.ac.jp

Naito.Teruki@bc.mitsubishielectr
ic.co.jp

harigai@ee.tut.ac.jp

yyagyu@sasebo.ac.jp

yambe@eng.niigata-u.ac.jp

ryo.yoshimoto@sandisk.com

幹事
任期2020 年 3 月

飯野 大輝

東芝メモリ株式会社

〃

伊藤 剛仁

東京大学大学院
新領域創成科学研究科

〃

内田 諭

首都大学東京システムデザイン研究科〃

江藤 宗一郎（株）日立製作所
研究開発グループ〃

呉 準席

大阪市立大学

〃

大島 啓示

〃

〒235-0017
神奈川県横浜市磯子区新磯子町
33
TEL: 050-3175-6200〒277-8561
千葉県柏市柏の葉 5-1-5-504
TEL:04-7136-3797
FAX 04-7136-3798〒192-0397
東京都八王子市南大沢１－１
TEL: 04-2677-2749
FAX 04-2677-2756〒185-8601
東京都国分寺市東恋ヶ窪１－２
８０
TEL: 050-3159-9219

daiki.iino@toshiba.co.jp

tsuyohito@plasma.k.u-tokyo.ac.jp

s-uchida@tmu.ac.jp

soichiro.eto.tm@hitachi.com〒545-8585
大阪市阿倍野区旭町1-4-3

jsoh@osaka-cu.ac.jp

ソニー（株）
厚木Ｔｅｃ・IDDプロセス設計2部開発2課〒243-0014
神奈川県厚木市旭町 4-14-1

Keiji.Ohshima@sony.com

近藤 博基

名古屋大学 大学院 工学研究科 電子
情報システム専攻 堀・関根研究室〒464-8603
愛知県名古屋市千種区不老町

hkondo@nagoya-u.jp

〃

清水 一男

静岡大学イノベーション社会連携推進機
構〒432-8561
静岡県浜松市中区城北 3-5-1
TEL: 05-3478-1443
FAX: 05-3478-1443

shimizu@cjr.shizuoka.ac.jp

〃

鈴木 歩太

東京エレクトロンテクノロジーソリュー
ションズ（株）〒407-0192
山梨県韮崎市穂坂町三ツ沢 650
TEL: 05-5123-4228

ayuta.suzuki@tel.com

〃

高島 圭介

東北大学電子工学専攻・金子加藤研究室〒980-8579
宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉
6-6-05takashima@ecei.tohoku.ac.jp

mitsugi@cs.kumamoto-u.ac.jp

工学研究科

〃

光木 文秋

熊本大学 大学院自然科学研究科環境エレクトロニクス研究室〒860-8555
熊本県熊本市黒髪 2 丁目 39-1
黒髪南キャンパス総合研究棟
TEL: 096-342-3572
FAX: 096-342-3572

〃

向笠 忍

愛媛大学 理工学研究科・生産環境工学
専攻・熱及び物質移動学研究室〒790-8577
愛媛県松山市文京町3

mukasa.shinobu.me@ehime-u.ac.jp

産業技術総合研究所〒563-8577
大阪府池田市緑丘 1 丁目 8 番 31
号
TEL: 072-751-9631
FAX: 072-751-9631

yamada-diamond@aist.go.jp

〃

山田 英明

関西センター59

2018(平成 30)年度分科会幹事役割分担
役割分担

新任

留任

幹事長

平松 美根男

名城大学

副幹事長

赤塚 洋

東京工業大学

古閑 一憲

九州大学

友久 伸吾

三菱電機

1. 庶務・分科会ミーティング内田 諭

首都大学東京2. 春秋講演会シンポジウム

古閑 一憲

九州大学

シンポジウム・海外招待講演

山田 英明

産業技術総合研究所

赤塚洋

東京工業大学

分科内招待講演

呉 準席

大阪市立大学

太田

貴之

名城大学

チュートリアル講義

近藤 博基

名古屋大学

柳生

義人

佐世保工業高等専門学校

飯野 大輝

東芝メモリ

吉元

諒

SanDisk

赤塚 洋

東京工業大学針谷達

豊橋技術科学大学

伊藤 剛仁

東京大学

大澤

直樹

金沢工業大学

呉 準席

大阪市立大学黒木智之

大阪府立大学H30 年度：SPP

清水 一男

静岡大学

篠原

正典

長崎大学

H31 年度：ICRP/ICPIG

向笠 忍

愛媛大学

白井

直樹

北海道大学

田中

学

九州大学

3. プラズマプロセシング研究会

高橋

克幸

岩手大学

4. 光源物性とその応用研究会
5. プラズマ新領域研究会

6. インキュベーションホール

古閑 一憲

九州大学

光木 文秋

熊本大学

白井

直樹

北海道大学

伊藤 剛仁

東京大学

柳生

義人

佐世保工業高等専門学校

清水 一男

静岡大学

山家

清之

新潟大学

赤塚 洋

東京工業大学内田 諭

首都大学東京

太田

貴之

名城大学

鈴木 歩太

東京エレクトロン テクノ

篠原

正典

長崎大学

ロジーソリューションズ

7. プラズマエレクトロニクス講習会

高橋 圭介

東北大学

高橋

克幸

岩手大学

近藤 博基

名古屋大学

針谷

達

豊橋技術科学大学

友久 真吾

三菱電機

山田 英明

産業技術総合研究所

赤塚洋

東京工業大学

飯野 大輝

東芝メモリ

大澤

直樹

金沢工業大学大島 啓示

ソニーセミコンダ クタソ

内藤

皓貴

三菱電機

吉元

諒

SanDisk

リューションズ
鈴木 歩太

東京エレクトロン テクノ
ロジーソリューションズ

8. 会誌編集・書記

江藤 宗一郎

日立製作所

向笠 忍

愛媛大学

内藤

皓貴

三菱電機

大島 啓示

ソニーセミコンダ クタソ

山家

清之

新潟大学

リューションズ
9. ホームページ

高島 圭介

東北大学

白井

直樹

北海道大学

10. 会計

光木 文秋

熊本大学

黒木

智之

大阪府立大学11. プラズマエレクトロニクス賞

平松 美根男

名城大学

12. アカデミックロードマップ

古閑 一憲

九州大学

平松 美根男名城大学

13. PE 懇親会

江藤 宗一郎

日立製作所

田中

学

九州大学

秋：名古屋, 春：東京

呉 準席

大阪市立大学針谷達

豊橋技術科学大学

GEC 委員（オブザーバー）杤久保（戦略企画室）文嘉

首都大学東京60

2018（平成 30）年度分科会関連の各種世話人・委員
１．応用物理学会講演会プログラム編集委員
8

大分類代表

8.1
8.2

酒井 道

（滋賀県立大）プラズマ生成・診断

富田 健太郎（九大）

プラズマ成膜・エッチング・表面処理

竹中 弘祐

（阪大）

木村 光広

（東芝メモリ）

8.3

プラズマナノテクノロジー

古閑 一憲

（九大）

8.4

プラズマライフサイエンス

神野 雅文

（愛媛大）

8.5

プラズマ現象・新応用・融合分野

白井 直機

（北大）

8.6

Plasma Electronics English Session

酒井 道（滋賀県立大）２．応用物理学会理事

辰巳 哲也（ｿﾆｰｾﾐｺﾝﾀﾞｸﾀｿﾘｭｰｼｮﾝｽﾞ）３．応用物理学会代議員

板垣 奈穂

（九大）

（分科会推薦，各支部推薦等）

４．GEC 組織委員会委員

伊藤 昌文

（名城大）

古閑 一憲

（九大）

霜垣 幸浩

（東大）

辰巳 哲也

（ｿﾆｰｾﾐｺﾝﾀﾞｸﾀｿﾘｭｰｼｮﾝｽﾞ）

本村 英樹

（愛媛大）

杤久保 文嘉（11 月より） （首都大）５．応用物理学会本部委員会
会員サービス委員会

高井 まどか（東大）

機関誌企画・編集委員会

伊藤 剛仁

（東大）

論文誌企画・編集委員会

木下 啓藏

（PETRA）

栗原 一彰（東芝研究開発センター）

伊藤 剛仁

（東大）

講演会企画・運営委員会

酒井 道（滋賀県立大）

倫理委員会

辰巳 哲也

（ｿﾆｰｾﾐｺﾝﾀﾞｸﾀｿﾘｭｰｼｮﾝｽﾞ）６．フェロー（受賞時の所属で記載。元分科会会員を含む。）

大森 達夫（三菱電機）

岡本 幸雄

（東洋大）

小田 俊理

（東工大）

斧 高一

（京大）

河野 明廣

（名大）

近藤 道雄

（産総研）

寒川 誠二

（東北大）

白谷 正治

（九大）

菅井 秀郎

（名大）

橘 邦英

（京大）

辰巳 哲也

（ｿﾆｰｾﾐｺﾝﾀﾞｸﾀｿﾘｭｰｼｮﾝｽﾞ）

寺嶋 和夫

（東大）

永津 雅章

（静大）

中山 喜萬

（阪大）

庭野 道夫

（東北大）

畠山 力三

（東北大）

藤山 寬

（長崎大）

堀 勝

（名大）

61

真壁 利明

（慶大）

渡辺 征夫

（九州電気専門学校）

平松 美根男

（名城大）

木下 啓藏

（PETRA）

本リストは、応用物理学会の各種委員会等で活躍されている PE 分科会会員を記したものですが、一部を除き、分科会が直接に委員推薦等に関与しているわけではないため、記載漏れがあるかもしれません。記載漏れにお気付きの場合は、会誌担当幹事までお知らせ頂けますと幸いです。

62

活動報告
平松副幹事長（名城大）から平成 29 年度に2017 年度 第 3 回プラズマエレクトロニクス分科会幹事会 議事録

開催されたプラズマ新領域研究会について報

開催日時：2018 年 3 月 19 日(月) 12:30～13:30

告があった。

開催場所：早稲田大学 C204 会場
6. Plasma Conference 2017 報告

進行：杤久保幹事長（首都大）平松副幹事長（名城大）から昨年 11 月 20 日
本幹事会は、第 16 回プラズマエレクトロニクスから 24 日に開催された Plasma Conference

賞授賞式および意見交換会に引き続き、インフォの報告があった。参加者は 917 名。次回以降

ーマルミーティングとして実施された。

のあり方については今後プラズマ科学連合運営委員会で検討する旨が説明された。

1. 応用物理学会（早稲田大学・2018.3）シンポジ
7. SPP36 の準備状況

ウムなどの状況八田先生（高知工科大）より 2019 年 1 月 15

神原副幹事長（東大）から春季講演会シンポ

日から 17 日に開催される SPP36/SPSM31 のジウムの状況について報告があった。

準備状況について報告があった。
2. 応用物理学会（早稲田大学・2018.3）チュート
8. ICRP-10/ICPIG2019 の準備状況、及び ICRP

リアルの状況

Award について

神原副幹事長（東大）から春季講演会チュー

杤久保幹事長（首都大）から 2019 年 1 月 15

トリアルについて報告があった。

日 か ら 17 日 に 開 催 さ れ る ICRP3. 2018 年度秋季学術講演会・シンポジウム企画

10/ICPIG2019 の準備状況と ICRP で制定をなど予定する賞名称について報告があった。

神原副幹事長（東大）から 2018 年度秋季応
9. 会報について

用物理学会シンポジウム案として「プラズマ・内藤幹事（三菱電機）
から目次案が提案され、インフォマティクス（阪大 浜口先生）」が提案承認された。

され、承認された。

10. 2017 年度 会計報告

4. 第 28 回プラズマエレクトロニクス講習会王幹事（大阪府大）から 2017 年度の分科

林副幹事長（東芝メモリ）から会議報告があった。参加者は 75 名で、企業からの参加者が会決算について報告があり、承認された。

9 割を占めたと報告があった。
11. 関連会議 実施報告・開催予定
5. 第 26 回・第 27 回・第 28 回プラズマ新領域研

各先生方から、関連会議の実施報告および開究会報告

催予定について説明がなされた。
63

12. 2018 年度 分科会新幹事について

内容を一般向けに変更するなど懸念があるこ杤久保幹事長（首都大）から分科会新幹事のとから、今後関係者間で要協議する。

紹介があった。
5. プラズマ新領域研究会について
2018 年度第 1 回目の幹事会は 4 月の新旧幹事

平松幹事長（名城大）より、プラズマ新領域会（2018 年 4 月 14 日、東工大）にて実施予定。

研究会の概要について説明があった。

（記：内藤 皓貴（三菱電機））
6. 第 12 回インキュベーションホール（2018.9）
2018 年度 第 1 回プラズマエレクトロニクス分科について
針谷幹事（豊橋技大）から第 12 回インキュ会幹事会 議事録
開催日時：2018 年 4 月 14 日(月) 13:30～16:40

ベーションホールの準備状況について報告が開催場所：東京工業大学 田町キャンパスキャンあった。開催日時は 2018 年 9 月 3 日から 5 日

パスイノベーションセンター2 階（多目的室 2）で、例年同様御殿場にて行う予定。なお、本年

進行：平松幹事長（名城大）

度から研究活性化支援金による支援なし。

1. 幹事紹介・挨拶

7. 第 29 回プラズマエレクトロニクス講習会につ杤久保前幹事長（首都大）、平松幹事長（名いて友久副幹事長（三菱電機）から第 29 回プラ

城大）および出席した新旧幹事より挨拶がなさ

ズマエレクトロニクス講習会の実施案についれた。

て報告があった。開催は例年同様 11 月頃、東2. 役割紹介

京近郊で行う予定。

平松幹事長（名城大）より各幹事の役割が提8. 第 36 回プラズマプロセシング研究会について案され、承認された。

呉幹事（大阪市大）から SPP36 の準備状況
3. 応用物理学会（早稲田大学・2018.3）シンポジと会場について報告があった。

ウムなど
9. 会報について

神原前副幹事長（東大）からシンポジウムを含む春季講演会の概要について報告があった。

内藤幹事（三菱電機）から会報 No. 68 の準備状況について報告が行われた。

応用中心に企画した結果、企業からの参加が多く盛況だったと説明された。

10. その他
4. 応用物理学会（名古屋国際会議場・2019.9）に

特になし

ついて
11. 新旧幹事による引継ぎ

古閑副幹事長（九大）から、名大より秋季講各担当による引継ぎ作業が行われた。

演会のシンポジウム一般化公開の依頼があった旨の報告があった。議論の結果、公開化には64

2018 年度第 2 回目の幹事会は、9 月の応用物理学会（於：2018.9.18-9.21、名古屋国際会議場（愛（記：内藤 皓貴（三菱電機））

知県名古屋市））
会期中にて実施のインフォーマル
ミーティング内で執り行う予定。

65

プラズマエレクトロニクス関連会議日程(国際会議)
2018. 6.24-28
The 45th IEEE International Conference on Plasma Science (ICOPS 2018)
Denver, USA

http://www.icops2018.org/

2018. 7. 1-6
EPS 45th Conference on Plasma Physics 2018

Prague, Czech
https://www.eli-beams.eu/en/media/events/eps-conference-plasma-physics-2018/2018. 7. 17-21
24th Europhysics Conference on Atomic and Molecular Physics of Ionized Gases (ESCAMPIG)

Glasgow, UK
https://www.gla.ac.uk/schools/physics/research/groups/astro2/escampig/
2018. 8. 5-10
2018 Gordon Research Conference on Plasma Processing Science
Smithfield, USA

https://www.grc.org/plasma-processing-science-conference/2018/2018. 9. 2-7
22nd International Conference on Gas Discharges and their Applications (GD2018)
Novi Sad, Serbia

http://gd2018.ipb.ac.rs/

2018. 9. 2-7
The 16th International Symposium on High Pressure Low Temperature Plasma Chemistry(HaKone XVI)
Beijing, China

http://hakone.csp.escience.cn

2018. 10. 21-26
AVS 65th International Symposium & Exhibition
Long Beach, USA

https://www.avs.org/Symposium

2018. 11. 5-960th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics Co-Located with the 71st Annual Gaseous
Electronics Conference
Portland, USA

https://www.aps.org/meetings/meeting.cfm?name=DPPGEC18

66

2018. 11. 11-16
2nd Asia-Pacific Conference on Plasma Physics (AAPPS-DPP 2018)
Kanazawa, Japan
http://aappsdpp.org/AAPPSDPPF/
2018. 11. 13-15
The 40th International Symposium on Dry Process (DPS2018)
Nagoya, Japan

http://www.dry-process.org/2018/2018. 11. 25-30
2018 Material Research Society (MRS) Fall Meeting and Exhibit)
Boston, USA
https://www.mrs.org/fall2018/2019. 2. 3-8
European Winter Conference on Plasma Spectrochemistry 2019
Pau, France

http://www.winterplasma2019.com/index.php

2019. 7. 14-19
34th International Conference on Phenomena in Ionized Gases (ICPIG2019)/10th International
Conference on Reactive Plasmas (ICRP10)
Sapporo, Japan

http://icpig2019.qe.eng.hokudai.ac.jp/(国内会議・会合)

2018. 9. 4-5
電気学会 平成 30 年基礎・材料・共通部門大会
イーグレひめじ、兵庫県

http://www.iee.jp/fms/

2018. 9. 9-12
日本物理学会第 73 回秋季大会
同志社大学 京田辺キャンパス、京都府

http://www.jps.or.jp/activities/meetings/index.php

2018. 9. 18-21
第 79 回応用物理学会秋季学術講演会
名古屋国際会議場、愛知県

https://www.jsap.or.jp/index.html

67広告掲載企業一覧

当会報への広告掲載について

4. 広告掲載料

応用物理学会 プラズマエレクトロニス分科会

掲載料は下表の通りとします。なお、年間契約

では、分科会会員への情報提供を旨とし、会報への場合も申し込み時点で一括請求とさせて頂きの広告出展を募集しております。広告の掲載にあます。

たっては下記のような条件としておりますので、是非ご検討の程よろしくお願い申上げます。

(A) 年間契約(B) 単号契約

コース

コース

5 万円

4 万円

（4 万円）（3 万円）

8 万円

5 万円（6 万円）（4 万円）

半ページ
1. 契約の種類(A) 年間契約コース

1 ページ

1 年間にわたる掲載。通常は 6 月、12 月に発行される 2 号にわたって掲載されます。

2 ページ

12 万円

8 万円

掲載号ごとに新規原稿に差替えできます。

(見開き指定可)（9 万円）（6 万円）

裏表紙

12 万円

8 万円

（9 万円）（6 万円）(B) 単号契約コース
特定の号のみの掲載。

※カッコ内は賛助会員企業
2. 掲載位置
掲載位置は編集後記の後になります。基本五十5. 問い合わせ先

音順の掲載になりますが、レイアウト等の都合で〒113-0031 東京都文区根津 1-21-5

適宜変更になる可能性があります。何卒ご了承く

応物会館 2 階

ださい。また裏表紙への依頼がない場合には年間

公益社団法人 応用物理学会

契約の中からまわす場合があります。不都合があ

TEL: 03-3828-7723

る場合にはご相談ください。

FAX: 03-3823-1810
Email: divisions@jsap.or.jp

3. 入稿

HP: https://annex.jsap.or.jp/plasma/

原稿は A4 版ネガ、もしくは電子ファイル（pdf）とします。これ以外の場合、かかる費用を別途請求させて頂く場合があります。

68

編集後記
この度、プラズマエレクトロニクス分科会会報

活についてご紹介頂きました。企業研究員からみNo.68 を発行することが出来ました。ご多忙の中、原稿をご執筆いただいた方々にこの場を借りて厚た日米の違いなど面白い内容かと思います。
優れた研究を紹介する欄では、応用物理学会講く御礼申し上げます。

演奨励賞をされた室蘭工業大学の川口悟様および本号は二年に一度の幹事長交代のタイミングで

高橋一弘先生に受賞対象研究を解説頂きました。

の発行となりましたので、通常の巻頭言に代えて最後に、本号の原稿執筆を快く引き受けてくだ

退任されました杤久保前幹事長と就任されました

さいました著者の皆様、幹事長、副幹事長をはじ

平松幹事長からそれぞれご挨拶を頂きました。

めとする分科会会員の皆様及び応用物理学会事務寄稿は滋賀県立大学の酒井道先生から、2017 年

局分科会担当の小田様にこの場をお借りして感謝に滋賀県立大学に「地域ひと・モノ・未来情報研の意を表します。本号を発行することができまし究センター」が設立されたことを記念して『ICT

たもの、ひとえに皆様のお力添えが有ってのことと地域課題とプラズマエレクトロニクスと』といと存じます。心より御礼申し上げます。分科会会

う題目で寄稿頂き、プラズマエレクトロニクスが報では、各種報告や行事案内を随時募集しており包摂する多様性と ICT の関係性、および ICT ひます。今後ともプラズマエレクトロニクス分科会

いてはプラズマと地域課題の関係性についてご紹

会報をどうぞ宜しくお願いいたします。

介頂きました。
第 16 回プラズマエレクトロニクス賞を受賞さ（平成 30 年度会報編集担当：

れた北海道大学の西山修輔先生および九州大学の内藤、山家、大島、向笠）

富田健太郎先生に原稿をお寄せいただき、受賞論
文について明快にご紹介頂きました。
研究室紹介コーナーでは、岐阜大学の上坂裕之
先生に上坂・古木研究室の様子をご紹介頂きました。大学・研究室の雰囲気及び研究内容について分かり易く紹介されており、興味深く読んでいただけるのではないでしょうか。
学生のためのページでは東京工業大学の野崎智洋先生より『触媒反応の基礎』と題し、プラズマが介在する触媒反応についてカーボンナノチュー
ブ合成や野崎先生らが取り組まれている CH4 改質反応を例として、分かりやすく紹介頂きました。
海外の研究事情では、三菱電機の生沼学様にア
メリカのミネソタ大学滞在記として、客員研究員と し て 滞 在 さ れ た High Temperature andPlasma Laboratory の研究内容やミネソタでの生69

プラズマエレクトロニクス分科会会報 No.68
2018年 6月20日 発行
編集：公益社団法人応用物理学会
プラズマエレクトロニクス分科会
幹事長 平松 美根男
発行：公益社団法人応用物理学会〒113-0031 東京都文京区根津一丁目 21 番 5 号
応物会館（©2018 無断転載を禁ず）

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