プラズマエレクトロニクス分科会会報 No. 79
2023 年（令和 5 年）12 月発行
鈴木、川島、天野、佐々木
目次
巻頭言
株式会社日立製作所

松井 都

1

産業技術総合研究所

山田 英明

2

九州大学

林 信哉

7

(株)魁半導体

山原 基裕
富川 弥奈
植野 伸哉
柏木 大樹
登尾 一幸

11

武田 一希

21

北海道大学

佐々木 浩一

24

大阪大学

浜口 智志

25

第 17 回プラズマエレクトロニクスインキュベー
ションホール

名城大学
室蘭工業大学

伊藤 昌文
川口 悟

26

第 84 回応用物理学会秋季学術講演会 プラズマエ
レクトロニクス分科会主催シンポジウム
T11「資源循環型社会実現に挑むプラズマ科学」

産業技術総合研究所
岐阜大学
高知工科大学

辻 享志
上坂 裕之
八田 章光

27

第 84 回応用物理学会秋季学術講演会 プラズマエ
レクトロニクス分科内招待講演

九州大学

鎌滝 晋礼

29

第 84 回応用物理学会秋季学術講演会 プラズマエ
レクトロニクス分科内招待講演（English
Session）

名古屋大学

田中 宏昌

31

第 41 回プラズマ新領域研究会「電子ビームとプ
ラズマプロセスの新しい展開へ向けて」

高知工科大学八田 章光

322023 年度プラズマエレクトロニクス講習会

産業技術総合研究所

深沢 正永

34

プラズマエレクトロニクス分野への期待
寄稿
プラズマ合成ダイヤモンドの現状と将来展望
研究室紹介
九州大学 大学院総合理工学研究院 林研究室
研究紹介
プラズマを活用した新規表面改質技術の開発

応用物理学会講演奨励賞
プラズマ―高速水流を用いた液相短寿命活性窒素 東北大学
種減衰の実験的検出
国際会議報告XXXVthInternational
Conference
Phenomena in Ionized Gases (ICPIG)on

The 76th Annual Gaseous Electronics Conference(GEC2023)
国内会議報告i

行事案内2024 年 第 71 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企画

名城大学

伊藤 昌文

36

16th International Symposium on Advanced
Plasma Science and its Applications for Nitrides
and Nanomaterials / 17th International
Conference on Plasma-Nano Technology &Science / 13th Asia-Pacific Symposium on the
Basics and Applications of Plasma Technology(ISPlasma2024 / IC-PLANTS2024 / APSPT-13)
The 77th Annual Gaseous Electronics
Conference (GEC2024)

金沢大学
名城大学

田中 康規
伊藤 昌文

38

成蹊大学

村上 朝之

40

大阪公立大学

白藤 立

41

掲示板
第 22 回プラズマエレクトロニクス賞受賞候補論
文の募集
2023 年度(令和 5 年度)
プラズマエレクトロニクス分科会幹事名簿422023 年度(令和 5 年度)分科会幹事役割分担

44

2023 年度(令和 5 年度)
分科会関連の各種世話人・委員

45

活動報告

46

プラズマエレクトロニクス関連会議日程

48

当会報への広告掲載について

49

編集後記

50

ii

巻頭言

プラズマエレクトロニクス分野への期待（株）日立製作所

松井都

この度、2023 年の組織委員長を務めております

当時、私は若輩者でしたので、皆様にお世話ばか

ドライプロセスシンポジウムがプラズマエレクト

りをおかけしてしまいましたが、このときに一緒

ロニクス分科会の共催となったことから、本会誌に研究させて頂いた方々が、今日の日本のプラズの巻頭言の執筆をご依頼頂きました。本シンポジ

マエレクトロニクス分野を支えることとなっていウムは、西澤潤一先生を委員長として、1979 年にます。また、幸いにも若い頃にプラズマプロセス

第 1 回が開催されました。創設当初、海外の研究という非常に複雑な現象を制御する技術にサイエ者をご招待して、世界最先端の研究を学び日本のンスを持って取り組む重要性を学びました。その技術力を高めたいとのご意向があったそうです。

後も企業の研究者として、このことを頭の片隅にコロナ禍を経て、現在は以前とは比べ物にならなおいて研究を進め、何かしら本分野の技術の発展

いくらい手軽に Online で海外の研究に触れる機に役に立つ本質的な現象を解析し、自分の仕事を会が増えました。便利で有難いことではあります

論文に書き残すように努めています。

が、お互いの顔が見えず、人的ネットワークとい現在も半導体の高集積化は留まるところを知ら

う点では希薄になったと感じられます。是非、日ず、リソグラフィーによるパターン寸法の微細化

本に居ながら世界の一流の研究者の生の講演を聞と同時に、三次元化による高集積化、貼り合わせけるドライプロセスにご参加頂きたいと存じます。 による三次元積層等、新しい技術の登場によってさて、プラズマエレクトロニクス分野に関して、さらなる高集積化が進んでいます。その中でもプ

私は半導体プロセスの分野に長年関わってきましラズマプロセスは大面積の加工を原子レベルの精た。日立に入社した当時の 1900 年代は、日本の度で加工していく重要で高度な技術として引き続

半導体分野の最盛期でしたが、その中で私は半導き発展を続けていくと考えています。さらに、デ体の表面解析関連の部署に配属されました。数年

ジタル技術との融合も加速し、急速に発展していでプラズマプロセス開発の部署に異動となり、旧くことが予想されます。日本国内でも半導体分野

通 産 省 （ 現在の 経 産 省） の 主 導 で設 立 され たは、安全保障上の問題と絡みつつ再び盛り上がり

ASET（技術研究組合超先端電子技術開発機構）のを見せており、産官学の協力体制でさらなる発展一員として派遣となりました。当時 10 社あったが望まれています。また、プラズマ技術の発展は

国内半導体デバイスメーカから各 1 名ずつの研半導体のみならず、生命、医療分野への応用、環究者が派遣された集中研究方式のコンソーシアム

境課題解決のための技術も期待されており、各分で、最新の装置が国内の装置メーカより導入され、野へのさらなる応用が期待されています。そのよ大学が有する世界最先端のプラズマ/表面の計測

うな中で、所属の壁を越えて、プラズマエレクト

技術を駆使して、実用性を持ったエッチングモデ

ロニクス分野の学術界と産業界との人的、技術的ルが生まれました。そのモデルは現在もエッチン

繋がりがプラエレ分科会を通じて発展していくこ

グモデルの基盤となっていると感じております。

とを心より祈念しております。
1

寄稿

プラズマ合成ダイヤモンドの現状と将来展望（国研）産業技術総合研究所
研究背景

山田英明

は増大する一方で、素子のサイズは不変若しくは

人工ダイヤモンドの宝飾品としての市場が近年小型化する傾向がある。素子の効率も向上してい

拡大しているとされるが、ダイヤモンドが持つ最るものの、デバイス中の局所的な加熱による素子大の特徴や魅力の一つは、複数の物性値が物資中

温度が一定程度以上となる事を回避して、素子本最高水準である点にあり、これに基づき様々な産来の性能を発揮するには、抜熱機能を向上する必業応用展開に期待されている。しばしば Ulta-

要がある。そこで、例えば GaN-HEMT デバイス

Wide-Band-Gap（UWBG）材料と位置付けられ、にダイヤモンドを接合することで、素子からの放特に半導体材料として抜群の物性値から、電子素

熱性能を向上させることが考えられる。欧米では子としての応用のみならず、近年は量子素子とし多結晶ダイヤモンドを採用した研究が続けられてての応用にも特に注目されている。

おり、最近、米国企業から GaN-HEMT オンダイ

所謂パワーデバイスとしての期待は、SiC や、

ヤモンドを搭載した MMIC が製品化された[3, 4]。

GaN、Ga2O3 などの次世代パワー半導体材料より一方、ダイヤモンドのバンドギャップが大きいも更に高いバンドギャップ、絶縁破壊電界強度やことから高温でも意図しないキャリア生成がされ高いキャリア移動度、バルク材料中最も高い熱伝にくいため、200℃を超える様な高温でも動作す

導率に基づく。残念ながらパワーデバイスとしてることが実証されている[5]。また、Si などに比べ製品化された例はまだ無いと思われるが、近年、ると放射線照射による核変換も起こりにくい。そダイヤモンド製デバイスを扱うベンチャー起業がこで、ダイヤモンド製の電子素子を搭載した放射相次いでいる[1]。

線検出器は、例えば廃炉環境に持ち込む可能性に量子素子としての期待は、常温常圧で量子情報期待されている。同様に、宇宙環境などへの適用を扱うことができ、他の競合材料と比較して長いも検討されている。

スピンコヒーレンス時間を持つことなどに起因する。実際的な産業応用例はまだ無いと思われるが、

素材供給状況

2 量子ビットからなるダイヤモンド製の量子素子

市場規模にもよるが、こういった様々な応用をを搭載した量子計算機が製品化されつつある[2]。

実現するには、素材の供給状況が整備されること

一方、ダイヤモンドの高熱伝導率や耐環境性なが大前提である。現在供給される人工単結晶ダイ

どを活かして、高熱伝導率は異種パワー半導体デヤモンドは絶縁性（不純物濃度が極めて低い、もバイスからの抜熱や、耐環境性は過酷環境で動作

しくは窒素ドープされたもの）が多い中で、比較する電子デバイスの実現などにおいて、上記パワ的高品質で導電性（p 型）を持った基板は、ロシーデバイス・量子応用と比較して短・中期的な実ア企業から研究用に供給されていた。現在は、世現が期待されている。

界情勢の変化により、この様な基板はほぼ入手不パワーデバイスのトレンドとして、扱うパワー可能となり、ダイヤモンド縦型パワーデバイスの2

研究開発は大きな影響を受けている。他分野でも

人工ダイヤモンドウェハ・基板の内、高温高圧

叫ばれる素材供給源確保の重要性がこの様な面で製のものは最大で 10mm 角程度ものが供給されも表れている様に思われる。ｎ型については、薄ている。一般的に CVD 製よりも転位密度が低く

膜並びに素子形成の報告事例はあるものの、基板高品質な点が特長である。これは、成長主面が拡は未だ供給事例が無いと思われる。

大する結晶成長モードが確立されている点が大き

人工的にダイヤモンドを高温高圧法で作製したな原因である。一般的に、種結晶に存在する転位実証例が米国企業から報告された後、世界中で主や成長界面から成長層にも転位が形成され、成長に機械用途（砥粒など加工用）向けのダイヤモン

主面と垂直な方向に転位が伸展する。そこで、成ドの生産手法として採用されている。この手法を長主面を拡大させ、拡大した領域（主面と水平な用いたダイヤモンドの生産量の大半は現在では中方向の位置が種結晶と異なる領域）から結晶を切国が担っているとされる。一方、高温高圧法ではり出し、それを新たな種結晶として用いることで、なく、プラズマ CVD 法でも作製できることを我

高品質化が可能である[9]。

国の研究所が報告した。その後、様々なプラズマ

一方、CVD 製の場合、成長面が拡大しにくいの源（マイクロ波、パルス DC、ICP）、熱源（火炎、で、この様なアプローチが適用し難い。
このため、フィラメント）を用いてダイヤモンドを結晶成長

現状、ほぼ種結晶の品質で決定されている状況でし得ること自体は実証されたが、先に述べた様なある。CVD 製のダイヤモンドウェハは、ホモエピ

電気的・量子的応用を指向した成長手法としては、（成長する基材も単結晶）とヘテロエピ（基材が世界的に専らマイクロ波プラズマ CVD 法が採用

高融点金属や、Si、MgO、Ir、YSZ、サファイア

されている。無電極放電で比較的高いプラズマ密など）に大別される。前者はダイヤモンド本来の度が達成できることがその理由として考えられる。 物性を担保することが期待できる反面、ウェハサ
上述の通り、近年では材料としてではなく、デイズの拡大が容易でない。単結晶で 15mm 角が最バイスを扱うベンチャー起業が相次いでいるが、近販売開始された[7]。単結晶同士を高精度に一体

それ以前に、この 10―15 年の間に、CVD 製のダ化させたモザイクウェハも 1 インチ角が販売されイヤモンドを扱う企業が多数起業され、我国でもていて、実験室レベルでは 2 インチウェハの作製

産総研発ベンチャーとして 2009 年に起業された実証例が報告されている[7, 10]。

後、2022 年には株式上場した[7]。CVD 製ダイヤ

一方、ヘテロエピウェハは米国企業が 4 インチ

モンド基板の最大供給元は、宝飾品としてのダイ

ウェハの作製実証例を報告した[11]。国内企業でヤモンドを扱う老舗であるデビアス社の子会社でも 2 インチ程度の作製例があるが、いずれにせよ、ある、エレメントシックス社であろう[8]。不純物

量産レベルでのサイズは不明である。10mm 角程

濃度を管理して、量子応用向けに特化した素材の度は購入できる様である。ホモエピ単結晶よりも供給も行っている。

一般的には転位密度が数桁高い点や、これにも起こういった素材としての供給において、基板・因するウェハの反り、内部応力などが原理的に乗ウェハの大型化、合成効率の向上、品質の制御、り越えられるかが課題であろう。

高精度加工技術に課題がある。

多結晶ウェハは作製方法によっては単結晶並みの透過率・熱伝導率を達成できることが知られて

ダイヤモンドウェハの種類と特徴いるが、多数の面方位が形成されている点からの3

加工性困難さや、その様な良好な物性値を達成す

発と比して、アプリケーション自体がまだまだ可る際には、通常は成長速度が極めて低い条件とな能性が広がっている状況に思われ、それを考えたる点などがコスト押し上げ要因となっていると思際に、何が鍵となるのかを明確にする必要がある。

われる。

上記した様に、目指すべき品質に直結する点であり、この点が開発の行方を左右すると思われる。

デバイス開発状況

いずれにせよ、こういったハイエンドな応用を

電子デバイスに関しては、これまでにもダイオ実現するためにも、要求を満足する品質を持ったードやトランジスタなどの作製事例が多く報告さ

素材、ウェハの供給体制が確立することが求められており、高温や放射線環境でも動作するロバス

れることは間違いないであろう。

トな特性や、反転層型 MOSFET の動作原理実証などが報告されている[5, 12]。これらは、それぞ

ウェハ及びその周辺技術に求められるもの

れ先に述べた様な過酷環境への適用や、所謂パワサイズを限定すれば、転位密度が 102/cm2 程度

ーデバイス応用を指向した研究だが、電極サイズ

以下で、1nm を下回る平滑性を実現することは可の拡大と共にデバイス特性の劣化が見られること能である。高温高圧法はインチサイズ化が実際上も知られており、電極直下のキラー欠陥低減の重困難とされるため、CVD 法で結晶品質を向上させ要性を示唆している。一方、表面伝導層（トランる手立てが無くては、高温高圧製の種結晶の品質

スファードーピングと呼ばれる機構により形成さで成長層の品質が制限されることになる。また、れた基板表面終端状態に起因する 2 次元ホール蓄

実際には、基板サイズをインチサイズ化すること積層）を利用したトランジスタにより、高出力高が要求される。サイズに関する課題を手っ取り早

周波動作を目指す開発も進められている[13]。以く解決する手法として多結晶やヘテロエピウェハ

上の様なディスクリート素子としての開発は進めのアプローチが提案されているが、転位密度を減られているものの、モジュール化された報告例はらす実際的な対策や、加工困難性、内部応力低減

未だ無い様に思われる。先に述べた欠陥低減の問などに課題が残る。

題に加え、素子性能の再現性（最頻性能の分散低

この様な品質やサイズなどの複数の要求に「ア減）などが課題の一つとして挙げられる。

ンド」
で応えられるウェハの実現を目指して、
我々

量子応用においては、原理的な検証が進められは成長方向を変化して種結晶に内在する転位を引ている段階だが、その中で、利用したい信号以外

き継がせずに、且つ、ウェハサイズを拡大する成の雑音となる要因として、不要な不対電子を持っ長手法や、従来の機械加工とは異なる化学反応援

た転位や歪、また、カラーセンター同士の干渉な用による平坦化・平滑化手法の開発に取組んできどが調べられている。コヒーレンス時間や ODMRた。これまでに、オーダで転位密度が下がる事例

スペクトルの S/N 比などへの影響が調査されていや、加工変質層が導入されにくい高効率性などをる[14]。パワーデバイス応用では、リーク源とな

確認してきた。また、サイズアップが比較的容易

る貫通転位などのキラー欠陥を可能な限り低減すなモザイクウェハにおいては、単結晶同士の境界る必要があるが、それが必ずしも量子的応用におの影響が精密加工表面状態に殆ど影響せず、GaN-

ける“キラーカラーセンタ”とは限らない。他のHEMT―オン―ダイヤモンド形成時に、単結晶と材料でも幅広く展開されているパワーデバイス開同等の抜熱効果を実現することも確認されている
4

[15]。今後、これらの開発を統合的に推し進め、ウ

放電領域の広がりはマイクロ波の波長に強く依ェハそのものの大型化と高品質化とを両立させた存するため、915MHｚ帯のマイクロ波を適用する

インチサイズウェハを実現し、各種応用へ向けたことで成長面積を拡大することは技術的には容易

研究開発の加速に結び付けたいと考えている。

である。市販の 915MHｚ装置を用いれば４－６

一方で、結晶成長装置にも刷新が必要に思われ

インチ径程度の成膜面積をカバーできる。波長にる。現状、2.45GHｚ周波数帯を用いたマイクロ波

応じてプラズマの体積が拡大するため、電源容量

プラズマ CVD が世界的に採用されており、市販の規模は６０－１００ｋW となる。原料ガス圧が装置も複数提案されている。しかしながら基板近比較的高いことから、基板から離れた場所でのパ傍のプラズマは、どれも球状の体積波放電であり、ワー吸収は結晶成長に直接寄与しないと思われる

様相に大きな差があるとは言い難い[16]。これは、ため、パワー効率が悪いと言える。また、特に我プラズマ CVD とは言え、原料ガス圧が比較的高国では電磁波漏えい対策が必要になることもあり、く設定されることが多く、どれも殆ど熱プラズマ

装置本体のみならずコスト面ではかなり負担が大の様な状態となっている点に起因する。基板温度

きい。この程度のウェハ面積を扱う必要がある場

は 1000℃前後に設定する必要がある反面、プラズ

合を除いては、この規模の成膜装置を積極的に導マの中心温度は 3000℃程度まで加熱され、且つ、入することは稀に思われる。

プラズマの中心から基板表面までの距離は以上の様に、結晶成長装置にも刷新が必要と考10mm 程度しかなく、熱的非平衡性が高い成長環えており、我々は装置形状の最適化のみならず、境と言える。

パルス化、位相制御等、次世代の装置実現へ向け

現状の市販装置は大抵５－６kW 程度の投入パて研究開発を進めている。先ずは絶縁性基板に対ワーに対して 2 インチ程度以下の成長面積への対して適用できる装置の開発が進められているが、応を仕様とするものが多いと思われる。投入パワ

p 型、n 型基板の作製も意識する必要がある。高

ーを増すことでプラズマのサイズが拡大し、結晶

濃度ドープ時に煤が発生することが知られており、成長面積や成長速度を増加させられそうに思うが、 基板・ウェハだけでなく、電子デバイス作製時の実際には高いプラズマ密度がもたらす表皮効果に

薄膜成長にあっても課題となる。

より一定程度以上はマイクロ波が一様には吸収されないため限度がある。また、実際には導波路でまとめ意図しない放電が起きるため、装置形状（＝共振ダイヤモンドの産業応用実現へ向けた研究開発

器形状）が決定された時点で投入できるパワーのの中でプラズマプロセスが担う役割は大きい。結

上限が決まると言ってもよいであろう。一方で、晶成長における CVD のみならず、デバイス構造

大面積成膜の代表格であるフィラメント CVD は形成などに用いられるエッチングにも用いられる。

成膜面積に“マイクロ波の波長”の様な制限が無また、p 型や n 型の導電性結晶や量子応用向けのい反面、一般的には成膜速度がマイクロ波プラズ

カラー（例えば NV―）センターの形成にもプラズ

マ CVD よりも更に低い。フィラメント温度（或マ CVD が用いられる。本稿で概観した課題を解

いは基材―フィラメント間距離）・本数密度の向上決するためには各要素技術にブレークスルーが必

により多少改善する余地はあるが、一様性を犠牲要に思われ、これによりダイヤモンドが持つ物性にする傾向となる[17]。

本来のポテンシャルが利用可能となると期待する。
5

参考文献

2023 年 11 月 14 日).

[1] 国内では大熊ダイヤモンドデバイス、Power[9] H. Sumiya and K. Tamasaku, Jpn. J. Appl.

Diamond Systems、国外では Advent DiamondPhys. 51, 090102 (2012).

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[10] H. Yamada, A. Chayahara, Y. Mokuno, et al.,[2] Quantum Brilliance（オーストラリア）など

Appl. Phys. Lett. 104, 102110 (2014).

[3] J. C. Mendes, M. Liehr, and C. Li, Materials[11] C. Mils, THE WALL STREET Journal, Nov.

2022, 15(2), 415.

3 (2023).

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ム ペ ー ジ , https://akashsystems.com/power-[13] K. G. Crawford, I. Maini, D. A. Macdonald,

amplifiers/(最終アクセス日：2023 年 11 月 14 日)

ProgressInSurfaceScience 96, 100613 (2021).

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H.

Umezawa,

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モンド 39, 12 (2023).

[6] T. Yamaguchi, H. Umezawa, S. Ohmagari, et[15] 檜座秀一, 今村謙, 白柳裕介, 他, 電気学会

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論文誌Ｃ 142, 354 (2022).

[7] EDP 社 の ホ ー ム ペ ー ジ , https://www.d-[16] F. Silva, et al., J. Phys.: Condens. Matter 21,

edp.jp/(最終アクセス日：2023 年 11 月 14 日)

364202 (2009).

[8]

E6

社

の

ホ

ー

ム

ペ

ー

ジ

,

[17] H. Yamada, and T. Shimaoka, Functional

https://www.e6.com/ja/home(最終 アク セス日 ：Diamond 2, 46-52 (2022).

6

研究室紹介

九州大学

大学院総合理工学研究院
九州大学

林

1. はじめに九州大学筑紫キャンパスは福岡市に隣接する春日市に位置し，九州大学の幾つかあるキャンパスの中でも二番目に小さいですが，自然の中に研究施設が立ち並ぶ研究オリエンテッドなキャンパスとなっています．当研究室（高エネルギー応用力学講座）はこの筑紫キャンパス内にあり，昭和 59年に河合良信教授（現名誉教授）が設立されて以来，40 年の歴史を持つ研究室です．その間，プラズマの基礎物理研究，プロセス用プラズマ源の開発研究，プラズマによる環境改善，プラズマの農業，医療応用など，時代をリードするフロンティアを目指して研究を推進してきました．

林研究室

信哉

やその他の方法で刺激を与えなければならないこともあります．そのとき上手に刺激を与えることで人であっても植物と同じように成長促進効果が生じます．これを見届けるのも教育や研究の醍醐味だと思っています．ゼミは週一回，金曜日の午後一杯を使って行っており，ゼミでの公用語は留学生も多いことから英語としています．ゼミ終了
後はだいたい飲み会に突入です．
研究室での国際交流としては，ポーランドルブ
リン大学や台湾逢甲大学と交流協定を結び，教員や学生の交流，交換を行っています．特に台湾逢甲大学からは，毎年教員学生合わせて 30 名が九大に 10 日間ほど滞在し，授業と学生実験からなるサマースクールを開催しています．
その期間に，
教員同士の交流や共同研究も行っています．

2. 研究室について
現在の研究室構成としては，教員 1 名，秘書 1
名，博士課程 4 名，修士課程 10 名，学部生 3 名となっています．当研究室が属する総合理工学研
究院では，九州大学の学部から進学する学生は 2割程度にとどめ，大学院生の多くは九州大学以外
から大学院に入学してきます．そのため，出身大
学も学部も学科もさまざまで，授業等には多少の工夫等が必要ですが，学生同士は刺激になりお互いを高めあう良い機会になっているようです．多様な知識やスキルが持ち寄られることで，研究に関する発見の serendipity もあり，毎日がとても楽しいです．
私も 30 年ほど前に本研究室（当時の河合研究室）で学んでおりましたが，開放的な気風は今も昔も変わりません．

図 1 九州大学－台湾逢甲大学サマースクール（2023
年 8 月実施）の参加者．

4. 研究紹介
研究は，プラズマの基礎から応用まで，特に根底にあるメカニズムを解明することを主眼に置いて推進しています．研究テーマは，その時々で必要とされる技術や解決すべき課題のために，もしくは気になる科学分野に，プラズマでコミットするという観点で設定しています．当研究室の実験装置は小さくて安物ばかりですが，なにか研究のアイディアが思い浮かんだら忘れないうちに実験室に駆け込んですぐに試せますし，装置が壊れても構わないので少々無理をしても良いです．このようにして出てくる研究結果は発散しがちで，そ3. 教育について
教育の motto は「好きこそものの上手なれ」で，研究テーマは極力学生がしたいことをさせています．教育方針は基本的に放任主義です．植物も動物細胞も人間も同様に，環境を整えて栄養を供給すれば放置して自発的に成長するのを待つだけです．中にはうまく育ちにくいものもありプラズマ7

れらをまとめ上げるのに最も腐心しています．以下，研究内容を簡潔に記述します．
①プラズマを用いた環境保全
地球温暖化係数（GWP）の大きな揮発性化合物（HC，窒素酸化物，フロン等）を，比較的高いエネルギーを持つ粒子を比較的大体積で生成可能なストリーマコロナ放電により分解し，GWP のより小さな物質に分解する研究を行っています．特に，プラズマ分解後の再結合を抑制する技術の開発を行っています．また，2008 年に開催された北海道洞爺湖サミットに先立ち，経産省からの依頼
で二酸化炭素（CO2）の排出削減技術を検討し，CO2 に水を添加してプラズマ分解しジメチルエー
テルを作る方法を開発しました．本技術はサミッ
ト中に紹介され，サミット後には広く一般に公開されました．企業が一部実用化し，また現在でも実用化開発が引き続き行われています．

図 4 ⾧さ 1 メートルのカテーテル内部に生成したプ
ラズマの様子．

図 3 高周波酸素プラズマを用いた低温プラズマ滅菌器の庫内．

図 5 植物種子への酸素プラズマから成⾧促進が生じるまでの推定されるルート．

かれたことから始めた研究です．
プラズマを高速・高密度で菌にあてれば蒸発させることも可能ですが，注射針や細いカテーテルの内面といった荷電粒子が到達できない挟空部の滅菌や，医療機器自体にプラズマによる損傷や劣化を与えない素材適合性を担保する必要があることから，プラズマを慎重に選ばなければなりません．そこで，電気的に中性な活性酸素種を生成して滅菌を行った結果，
上記の課題がほぼ解決することが明らかとなりました．この際の放電電極の設計には，基礎プラズ
マ実験に用いているマルチカスプミラー磁場閉じ込め型の熱陰極放電プラズマ源が大変役に立ちま
図 2 酸素プラズマ処理により生成された酸化鉛の沈した．その際に作成した少々独特な高周波電極で
殿物．
特許を取得し，その特許を企業数社に実施許諾しオゾンを使った水処理技術の開発も行っており，ています．
カット野菜の洗浄機，養殖カキ内部に蓄積されたビブリオ菌の殺菌機を企業と共同開発しています． ③プラズマによる植物の応答
2006 年に農家からの依頼でカイワレ大根種子
また，ヒマラヤ山脈の鉱脈から溶け出したヒ素等のプラズマ殺菌をした際に，カイワレ大根の成長の重金属で汚染されたバングラデシュの飲料水から金属イオンを沈殿除去する研究を行っています． が早まることを発見しました．稲妻の語源である
日本古来の言い伝え「雷が鳴ると稲が良く育つ」②プラズマ医療用滅菌器の開発を科学してみようと思い立ちました．本現象は種大学病院に歯の治療に行った際に，口腔外科部長からプラズマで菌の不活化は出来るのか，と訊

8

子にプラズマを照射することで，発芽後の植物の成長が継続的に促進するのが特徴です．プラズマによる成長促進のメカニズムの一つとして，当初より遺伝子に着目しており，特に遺伝子発現の変化，つまり転写因子のプラズマによる活性化変動が起きているのではと推察しました．遺伝子解析を行う学内ベンチャー企業の協力を仰ぎ遺伝子発現解析等の手法を用いてメカニズム解明を進めています．私は理学系の出身であることもあり，このようなメカニズムをあれやこれや考えている時間が最も楽しいです．
また，プラズマ照射の効果（成長促進）が次世代に継承される場合と一代限りで継承されない場
合とが観察され，プラズマ刺激の遺伝に関しても調べています．プラズマを照射した植物の遺伝子の発現がエピジェネティックに制御されている可能性が見出されました．

質は分解し農産物表面のクチクラ（キューティク
ル）層は分解しない条件にすることで，農産物の殺菌を行っています．
海運会社と各地 JA と共同しコンテナ船のコン
テナ内に各種農産物を積載して，プラズマ環境下
で 14 日間保管する実験を行い，80 種類中 50 種
類程度の農産物の商品価値が 14 日後でも保たれていることが分かりました．加えて，果実表面のエチレンレセプターが変化することにより，レモンを長期間未熟のままで保管可能としています．
本プラズマ殺菌で学内ベンチャー企業を設立し，
現状では主にミカン表面の細菌やミドリカビの抑制を行う装置開発と販売事業を日本国内やトルコで行なっています．当社は，2024 年 1 月に「博士は今日も嫉妬する 人生が楽しくなる最新テクノロジー」（日本テレビ ntv.co.jp）に出演します．
⑤プラズマによる免疫細胞の活性化
免疫細胞は動物が細菌やウイルスなどの微生物から身を守るために持つミクロの戦士です．免疫細胞の不調は，がんだけでなくアレルギーなど多くの疾患に関係していることが明らかとなっています．現在免疫細胞の活性調整には薬剤が用いられていますが，多種の免疫細胞が関与する体内の免疫システムを調整するのは容易ではありません．
そこで，薬剤に加えてプラズマという全く異なる手段を併用することで，より選択的かつ短時間での免疫細胞の活性調整を試みています．

図 6 細胞への酸素プラズマ照射により生じる遺伝
子変化の２つのパターン．

本研究の応用としては，各種農産物の成長促進に加え，杉・ヒノキの種子の発芽・成長促進による林業の活性化が期待されます．また，成長だけでなく，植物内の有用成分の産生促進も観察され，薬用植物の薬効成分や活性酸素応答によるブドウやイチゴの抗酸化活性向上が可能です．
本研究は，NHK ニュースのおはようニッポン「サイカル研究室」のコーナーや民放番組でも取り上げられました．

図 7 T 細胞の分化とサイトカイン放出/Th1, 2 細胞数比のバランス．

口腔外科で骨の研究をされている先生から，骨粗しょう症の治療にプラズマが使えないかとの漠然とした話が寄せられ，体内で破骨細胞の活性を誘導する RANKL という物質をプラズマで抑制しました．破骨細胞は免疫細胞の一つであるマクロファージの亜種であることから，その知見を基に，免疫細胞にプラズマを照射してその活性を制御する試みを行っています．

④プラズマによる農産物の防菌防黴・鮮度保持
プラズマ滅菌の応用先開拓の目的で，植物種子や農産物の殺菌を行っています．この場合も，細菌やカビを不活化し，農産物自体は傷めないという厳しい選択性が要求されます．比較的エネルギ
ーの低い活性酸素種を用いて，微生物のタンパク

9⑦低緯度高層大気模擬
当研究室は九州大学国際宇宙惑星環境研究セン
ターにも属しており，宇宙環境に関した研究も実施しています．特に，実験室で模擬的に電離層付
近のプラズマを生成し，その中で生じる反応が地球の環境や生物に与える影響を検討しています．
ここでは，古代地球大気（CO2 95%）と太陽風（主に水素とヘリウムの低密度プラズマ流）との相互作用による水（海）の生成の可能性について実験を行い，理論やシミュレーションとの対比を行っています．また，隕石にプラズマを照射して発生するガスについても調べています．

図 8 免疫細胞へのプラズマ照射から免疫機能向上/抑制に至るルートと未解明ポイント．

これまで，免疫細胞のうちマクロファージ，NK細胞，T 細胞に主に酸素プラズマを照射し，免疫活性や分化特性の変動を観察しています．またメ
カニズムを解析するために，EL-4 T 細胞の遺伝子発現解析を行った結果，細胞周期のある時期にプラズマを照射したときに，細胞の応答が顕著に現れることが明らかとなりました．
⑥プラズマの宇宙利用
宇宙でプラズマと言えば電気推進が有名ですが，当研究室では違う切り口でプラズマを宇宙空間に持って行きたいと考えています．上述のプラズマ滅菌法は，殺菌剤が不要で有害な排ガスも排出しないことから閉鎖空間である宇宙での利用に適します．JAXA の深宇宙探査プロジェクト Tansa-Xの一環として，長距離有人宇宙船のための医療用滅菌器を開発しています．また，惑星保護の観点から，打ち上げ時および将来的には地球への帰還
時に宇宙船の外部を滅菌する必要があります．特に地球に帰還する直前の滅菌法としてプラズマ滅菌が有効です．また，例えば月面での効率的な農業や宇宙空間では貴重な資源である水の再利用処理に適したプラズマ源の開発も行っています．

図 10 古代大気反応の模擬実験装置．

磁気圏近傍プラズマに関しては，電子のみが捕捉される程度の磁場構造を持つプラズマ中の中性粒子の流れ構造を LIF を応用して明らかにしています．また，カスプ発散磁場中でマイクロ波プラ
ズマを生成し，磁場への荷電粒子の捕捉に与える
中性粒子流れの寄与を明らかにしています．このような中性粒子流れを考慮することで地球近傍プ
ラズマをより詳細に理解できるようになると考えています．
5. おわりに
以上，当研究室を紹介しましたが，このような着地点はおろか右に進むべきか左なのかも分からないような研究にいつも付き合ってくれる学生君たち，また今でもご指導くださる河合先生を始め研究室 OB 諸氏には本当に感謝しております．
当研究室のある九大筑紫キャンパスは，福岡市のJR 博多駅から電車でわずか 10 分で着きます．令和の里，大宰府にも近いですので，仕事でも観光でも福岡に来られましたらお気軽にお寄りいただ
ければ幸いです．

図 9 宇宙でのプラズマ殺菌技術の応用例．

10

研究紹介

プラズマを活用した新規表面改質技術の開発(株)魁半導体

プロセス開発部 山原基裕 富川弥奈
技術部 柏木大樹 登尾一幸

１．はじめに

植野伸哉のレジンや接着剤等の塗工前処理として表面へ機

材料の表面に機能を持たせる方法として、大き能性を付与した処理を施した場合、処理後と塗工く分類するとウエットプロセスとドライプロセス

工程との間の滞留時間が長く取れないことから、が存在するが、産業界では、より環境負荷の低い

処理効果の長期保持の要望がなされている。

ドライプロセスへ移行が進んでいる。その代表例としとしては紫外 (ultraviolet; UV) 技術やプラズマ技術が存在するが、処理効果やプロセスの豊富さからプラズマ技術が主要な手法であるのは間違いない。
しかしながら、プラズマ技術にも処理効果の持続性や安全性など多くの課題が存在する。本稿では、それらの問題を解決する我々が開発した以下の 2 つの方法について紹介する。

図 1 従来のプラズマ親水化処理による● PE-MBF (Plasma Enhanced Molecular

水に対する接触角の経時変化[1]Bond Formation : プラズマによる分子結合形成)法による新規 SAM (Self-Assembled Monolayer ;図 2 に従来のプラズマ処理と SAM の相異を示す[1]。この様な SAM を形成することは、従来か

自己組織化単分子層) を形成する技術[1-3]●DH (Direct Humidity : 直接的蒸気) 法によら知られているが、主にゾル・ゲル法等の湿式プる新規ガスフリープロセス技術[1,4-7]

ロセスで形成され、溶媒や触媒を使用することが前者については、プラズマによる効果を長期化

知られている[8]。しかし、ウエットプロセスは残することを目的として開発した技術である。図 1

留する微量の溶媒や触媒、重合開始剤による汚染は、それぞれの材料表面へ従来法によるプラズマを避けたい用途には採用できない問題がある。ま処理を施し、後に水を滴下し接触角を測定する事た、従来の気相法では、化学反応に長時間を費やで経時変化を確認したものである。この結果が示す必要があり[9]、生産工程での利用が難しい。

す事は、従来の表面への機能性を付与する技術で一方で、PE-MBF 法はドライプロセスであり、は、特性を長期にわたって保持できない事を意味

無溶媒・無触媒の状態で SAM を形成し、従来のする [1]。

SAM 形成法と比較して、プロセス時間を 1/4 以下

この様に、基板材質の種類により経時変化のスに短縮することを特徴とする。新規表面改質技術

ピードは異なるが、プラズマ処理後 2、3 日で親について、活用例を含めて紹介する。

水性の性質は消滅する。その為、コーティング剤

11

① 基材表面の活性化（図 3）
水蒸気プラズマに於いて、水の解離反応により
OH－イオンや OH ラジカル等が生じ、基材表面にOH 基が導入されることにより活性化する。
図 2 従来のプラズマ処理と SAM 形成表面のイメージ の相異DH 法によるガスフリープロセス技術について
は、プラズマプロセスの簡易化を目的として開発した技術である。プロセスに使用する原料を液体状態でチャンバー内に設置し処理を施す技術である。従来のプラズマ技術において、真空チャンバ
図 3 基材表面の活性化メカニズムの概要[2,3]

ーの外で気化させた原料を供給することにより、プラズマ処理を行っている為、設備や操作が複雑② SAM の原料供給と形成（図 4）である。また、危険性の高い材料を使用する場合
は防爆設備等の周辺の設備が不可欠となる。プラ

SAM 原料の蒸気を真空プラズマ装置のチャン

ズマ処理に使用する液体化合物を液体状態で真空バー内に供給し、水の解離反応による生成物とチャンバー内に設置した状態で、安全にプラズマ

SAM 原料の化学反応により SAM 中間体を生成処理を行うことを特徴とする技術である。

する。その後、SAM 中間体とサンプル表面の OH
基により水素結合を形成する。

２．PE-MBF 法による新規 SAM 形成技術
２．１ PE-MBF 法プロセス
近年、表面特性を保持できる表面改質技術として、基材表面にひも状の高分子を生やすポリマー
ブラシ技術が研究されている[10]。この技術は、リビングラジカル重合法[11]やリビングアニオン
重合法[12]を用いることにより、表面分子をグラフト化する技術である。
これらの重合法に於いて、

図4

SAM 形成メカニズムの概要[2,3]溶媒と重合開始剤が必要とされる為、揮発性有機化合物 (VOC) 削減の方向には向き難い。

③ SAM 形成の定着（図 5）

それに対し、PE-MBF 法は全く溶媒と重合開始

脱水縮合反応により、SAM を定着する。

剤や触媒を必要とせず、基材表面分子に SAM 分子を共有結合により導入することができる。PE-

上記①～③を、大気開放を経ずに、連続 1 工程

MBF 法のプロセスの概要について図 3～5 に示す

プロセスで行い、基材の表面活性と SAM 形成の[2,3]。

化学反応をほぼ同時に進行させるところに特徴を12有する。上記のプロセスを行うことにより従来のが高い状態となる。ところが、固体表面は常に表

SAM 形成法と比較して、プロセス時間を 1/4 以下

面自由エネルギーを下げようとしている。
その為、に短縮することが可能である。
表 1 に従来の SAM

保存雰囲気に応じて、これらの導入された官能基形成法との比較を示す。

を内転することにより、表面自由エネルギーを下げようとする。
PE-MBF 法により、シランカップリング剤を使用して先端に水酸基を有する親水性 SAM を形成
し、親水性表面改質を行うことができる。図 6 に水に対する接触角 (θ/2 法) の経時変化を示す。
その表面改質特性は、大気中保管に於いて水に対する接触角 10°以下を少なくとも 27 日間以上保図5持し、通常のプラズマ処理による親水化・活性化

SAM 分子の定着メカニズムの概要[2,3]処理と比較して長期に渡る処理効果の保持を確認

表 1 PE-MBF 法と従来法との比較
SAM 形成PE-MBF

従来

研究等で

の手法

法

湿式法

の乾式法

試薬調整

〇

×

△

無し

必要

必要な場

した。これにより、塗工工程までの滞留時間を長期化することが可能となる。

合がある
リンス工

〇

×

〇

程

無し

必要

無し

乾燥工程

〇

×

〇

無し

必要

無し

プロセス

0.5～1

2～24

12～48

時間

時間

時間

時間
図 6 従来の親水化処理と親水化 SAM 処理

２．２ プラズマ効果の長期保持との処理効果維持の相異表面の機能性を長期保持するには、修飾する 官能基の長さや大きさが影響する。近隣のポリマー

従来の撥水化プラズマ処理した樹脂表面に於い分子の主鎖と立体障害となる分子鎖を、最表面ポて、水雰囲気中の保存により経時変化が生じ、親リマー分子の主鎖に導入することにより、プラズ

水性の方向に変化する。その後、そのサンプルをマ処理の長期保持を実現することが可能となる。

大気雰囲気に移し、乾燥することにより、撥水性

しかし、従来のプラズマ処理の機能性付与に於いの表面特性が復活することが報告されている[13]。

ては、水酸基やカルボキシル基、カルボニル基、それに対して、撥水性 SAM を形成した表面でアルデヒド基、アミノ基等の小さく、長さの短いは、高温高湿の信頼性試験中に於いても水に対す官能基が表面に修飾される。これらの官能基が修る接触角を 110°以上を保持し、データ化できて飾された表面は活性化され、表面自由エネルギー

いないが 60 日間以上の撥水性表面特性が確認さ13

は、高温高湿の信頼性試験中に於いても水に対す

純物の混入や濃度変化を招くばかりでなく、液戻る接触角を 110°以上を保持し、データ化できてりによる容器内の液体への影響も懸念される。そいないが 60 日間以上の撥水性表面特性が確認されだけではなく、薬品や研究等では一滴の分量のれている。撥液性 SAM を形成した表面に対して、バラツキが試験等の再現性に影響を与える。

常温の大気中に保存した条件に於ける水の接触角(θ/2 法) の経時変化を図 7 に示す。

図8

未処理時の水に対する液垂れ現象[1]

そこで、ここに PE-MBF 法 SAM による生理
食塩水に対する動的撥水性を考慮した「液滴制御・
液切れ向上処理」の検討について示す。パーフル

図 7 PE-MBF 法撥水化 SAM 処理の水に対する接触角の経時変化

オロ系シランカップリング剤と C8, C12, C16 のア
ルキル鎖長の異なるシランカップリング剤により２．３ 液滴制御・液切れ向上処理撥水性 SAM を形成した表面の静的な接触角 (θ撥液性には、静的撥液性と動的撥液性がある。

/2 法) の結果を表 2 に示す[15,16]。

前者は、固体表面の表面自由エネルギーと表面粗さによって決まる。後者は、液滴転落角と液滴転

表 2 アルキル鎖長による静的接触角の相異

落挙動を指す[14]。我々は PE-MBF 法による

[15,16]

SAM 形成技術の応用として、動的撥液性の液滴
転落角を制御することによる「液滴制御・液切れ向上処理」に成功した。
従来の液切れ改善に於いて、処理対象物に撥液素材を用いること、表面に微細加工を施すことや、従来の表面コーティングを行うといった方法が用いられていた。しかし、素材が限定されること、ハイコストであることや、残留溶媒や不純物が発生することなど、課題点があった。
図 8 に未処理時の水に対する液垂れ現象を示す[1]。水が先端の外側に回り込みながら液滴が落下する。その時、回り込んだ液滴の全てが落下す
るのではなく、半分程度が残留し、液垂れや一部

そして、SAM 形成前後の転落角の変化を表 3 にが先端部に残留する。それらが、次滴における不示す。形成した SAM 分子としては、パーフルオ

14ロ系シランカップリング剤と C8 であるオクチル

間も明らかにバラツキが減少していることが確認

基シランカップリング剤のサンプルである。

された。
そして、
処理対象の材質や形状を選ばず、使用する液体に合わせた処理が可能となる。

表3

SAM 形成前後の転落角の変化[15,16]

パーフルオロ系シランカップリング剤は静的接

図 10 処理の有無による生理食塩水に対する触角が 110°を超えており、最も撥水特性を示し

スポイトノズルの液滴と個体差間バラツキ[1,16]ているが、動的撥水性を示す滑落角は 90°以上でも水滴が滑落することが無かった。これに対しオ２．４

反応性官能基の導入とボンディング

クチル鎖は 58°で転落した。CF 結合と H2O 分

通常のプラズマ処理に於いて、一部の素材に対子間には CH 結合よりも更に強い相互作用が働いする密着性の向上を図れるが、PB-MBF 法によるており[17]、水滴は CF 結合上では流動性が失わ

SAM 形成を採用することにより、密着性向上をれる。反面、オクチル基は相互作用が弱い為、水可能とする素材の範囲が拡大される。従来から、滴の流動性は失われない。その結果、オクチル基

塗工レジンの濡れ性は向上するが、乾燥後、塗工

シランカップリング剤の SAM をスポイトに形成層が剥がれるとの声を多数頂いている。

すると、図 9 に示す様にスポイトノズルの液滴のSAM 分子の先端に結合性の官能基を有する化

キレが向上した。

合物を用いることが可能なことから、接着剤やコーティング剤との重合反応を進行させることができ、従来のプラズマ処理では形成できない結合を形成することが可能となる。ここで、表 4 に PEMBF 法による SAM 表面官能基と結合例を示す。
基材表面と接着剤やコーティング剤との反応による共有結合形成でボンディングすることにより、

図 9 液滴のキレ向上の様子[15,16]

密着性を向上することが可能となり、対象となる材料の種類の範囲が拡大される。

その時の未処理と処理済みのスポイトノズルに

表 4 の結合例を利用して、接着剤やコーティン

対して、液滴のバラツキと個体差間のバラツキにグ剤とのボンディングだけでなく、固体と固体のついて図 10 に示す[1,16]。未処理品については、

ボンディングをすることが可能である。このボン

液滴の滴下重量も個体差間もバラついている。一ディングの概要を図 11 に示す。
通常のプラズマ処理や VUV 照射による活性化方、処理品については、液滴の滴下重量も個体差

15

によるダイレクトボンディングは、基板表面に導入された OH 基同士の水素結合から脱水縮合反応
により、酸素原子を介した 1 次元の共有結合が形成される。この結合は、室温に於いては共有結合により強力に結合されるが、高温高湿下に於いては、加水分解され易く、耐環境性に課題を有する。
それに対し、SAM 分子は分子構造を選定することにより 3 次元構造の結合を形成することが可能

図 11 固体-固体ボンディングの概要であり、疎水性のアルキル鎖を導入することも容易である為、高温高湿下に於いても高信頼性を有する結合を実現することが可能である。図 12 にSi ウェハ上に形成した Cu スパッタ膜同士をダイ
レクトボンディングした写真を示す。横に滑らそうとしてもズレないことを確認した。約 3 カ月後にも接合が維持している事を確認している。
表4

図 12 SAM による Cu 同士のボンディングの様子

PE-MBF 法による SAM 表面官能基と粉体への SAM 形成とポリマー中への分

２．５

結合例

散性向上
従来のプラズマによる粉体処理について、主に親水化・活性化処理を行い、粉体表面に極性を持たせる処理である。最近、粉体をバインダーとなるポリマー内に一様に分散させる要望が目立つ傾向にあり、特に、分散剤を使用せずに分散させる
プラズマ処理が望まれている。従来法では分散剤が不純物となる為である。ところが、ポリマーには無極性の物、極性を有する物等があり、バイン
ダーポリマーの種類に合わせて分散させる粉体表面の改質処理を行う必要性がある。バインダーポ
リマーが無極性の場合は粉体表面を無極性表面に改質し、バインダーポリマーが極性を有する場合
は粉体表面を極性表面に改質する必要がある。そこで、粉体の表面を親水化のみならず、疎水性表面に改質する必要性が生じる。図 13 に鉄系粉体
を疎水性表面に改質した時の例を示す。処理前に沈降していた粉体が、疎水性処理をすることにより、水に浮く様になっている。この様に、混ぜる

16バインダーポリマーに相溶性のある官能基を有すて蒸気を発生させる場合や、希ガス等のキャリア

る SAM 分子を粉体表面に導入することができる。 ガスでバブリングすることによって蒸気をチャン
そして、極性を有する粉体表面を無極性に、無極バーに供給することになる。従って、液体のガス性の粉体表面に極性を持たせる処理を施すことが化には時間やエネルギーを掛けることになる。

可能となる。図 14 にポリマーへの分散性向上の

近年、さまざまな機能性を有するドライプロセ

イメージを示す。この様に、従来のプラズマ処理

スによるコーティング膜の要望が高まっているが、と比較して格段に処理範囲が拡大している。

有機化合物や無機化合物の薄膜だけではなく、有機無機ハイブリッド化合物薄膜の要望もあり、薄膜原料がガス状の物質である種類が少なく、制限されているため、揮発性のある液体原料を活用する必要がある。しかし、有機無機ハイブリッド化
合物の原料には気化したときに危険な化合物が多い傾向にある。その為、従来の方法では試験することが難しい実験系も少なくない。そこで、低圧下でも揮発性の低い二価アルコール（ジオール）
以上の液体のポリオールを利用する。膜の液体原
料を液体のポリオールと混合することにより、低図 13 疎水性 SAM 形成前後の圧下でも膜の液体原料の揮発する速度を遅くする

鉄系粉体の様子ことが可能となる。このことを利用し、原料液含有の二価アルコール（ジオール）以上の液体のポ
リ オ ー ル 組成 物 か ら 直接 成 膜 す る当 社 独自 のCVD 技 術を開発することに成功した[1,4,5]。
図 15 に、従来の CVD 装置の構成と DHCVD の構成の概要を示す[1]。DH-CVD の特徴は、膜原料含有のポリオール組成物を液体の状態で真空チャ ンバー内に直接設置するところにある。

図 14 SAM による分散性向上のイメージ

３．DH 法による新規ガスフリープロセス技術
３．１

DH-CVD (Direct Humidity Chemical

Vaper Deposition：直接気化式化学気相成長)
従来のプラズマ CVD は、通常、気体原料を供

図 15 従来の装置の構成と DH-CVD の構成[1]

給するか、又は形成する薄膜原料が液体の場合、ガス化した反応性ガスをチャンバーに供給する必

先ず、Si 基板上に 1- プロパノールを原料とし要性がある。液体をガス化するには、温度を上げた DH-CVD による炭化水素膜を成膜した時の17

様子を図 16 に示す[1]。処理後の基板は干渉色が３ ． ２

確認され、FT-IR スペクトルにより薄膜が形成さReduction : 直接気化式還元)

れていることを確認した[4,5]。

DH-Reduction (Direct Humidity

金属は日常生活から工業分野に於ける広範囲な

また、2 価以上のポリオールにグリセロールを分野で用いられる重要な素材である。特に、導電使用し、Tetraethoxysilane (TEOS) を原料として性の高い金や銀、銅等の貴金属は、現代のエレク成膜した。その時の FT-IR スペクトルを図 17 にトロニクス部品において必須の素材である。しか示す。SiO2 を主成分とする CVD 膜が形成されてし、銀や銅は大気中で自然酸化膜を形成するため、いることを確認している。

しばしばトラブルの原因となっている。これに対し、還元剤を用いた化学処理や、水素プラズマ還元処理などが行われてきた。これらの還元方法は
金属表面が変形しやすいものや、
工程に環境負 荷の高い条件、作業に危険を伴うなど、簡易とは言えないのが課題である。そこで、前項の DH-CVD
技術を基に二価以上のポリオールを真空チャンバ

図 16 Si 基板上に 1- プロパノールの DH-CVD

ー内に直接供給し、プラズマによる還元反応が促で成膜した時の様子[1]進することを確認する試験に成功し、当社独自の
DH-Reduction 技術を開発した[1,6,7]。従来のプラズマ還元装置と DH-Reduction 装置の構成を
図 18 に示す[1,6,7]。従来の水素プラズマ処理とは異なり、水素フリーで大掛かりな安全設備が不要になる。

図 17 TEOS の DH-CVD 膜に対する
FT-IR スペクトル

図 18 従来のプラズマ還元装置とDH-Reduction 装置の構成

DH-CVD 技術は、金属アルコキシドを原料とする金属酸化物の成膜も可能である。また、液体図 19 に 2 価以上のポリオールとしてグリセロを気化する工程も不要なため、今迄 CVD で使用

ールを使用し、10 円玉の還元を DH-Reduction にするには危険な有機金属物質による新規金属酸化より実施した時の様子を示す。処理前は黒ずんで物 膜の成膜や、生産効率の向上も期待される。

いた 10 円玉が処理により明確に金属光沢を取り戻したことを確認した[1,6,7]。
XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) の18wide scan による酸化された銅箔に対する DH-

４．おわりに

Reduction 処理前後の分析結果を図 20 に示す。処

本稿では、PE-MBF 法による新規 SAM 形成技

理前に比べ、処理後は 530eV 付近に存在する O1s

術と真空チャンバー内にプロセス原料を設置するが低くなったのに対し、550eV から 750eV 付近及

新規ガスフリー DH 法プロセス技術について紹び 930eV から 960eV 付近に存在する Cu のピーク介した。

は高くなった。このことから、表面の酸化膜が除

近年、プラズマ技術を活用できる分野は大きく去されたことが示唆された[6,7]。

広がってきており、表面処理を必要としている分
野が大きく広がっている。従来は親水性や撥水性等の定性的な制御の要望であったが、近年では水に対する接触角等の定量的な制御の要望が増えている。本来であれば、水に対する定量的な制御ではなく、表面に付与する機能が重要であるため、更に踏み込んだ議論が出来る事を望む。
しかしながら、今後、本プロセスが科学技術や図 19 DH-Reduction による産業の進展に貢献することを期待するとともに、10 円玉の処理前後の様子

我々は、更に機能性の高いプロセスを実現する技
術開発を展開する。

参考文献[1] 登尾一幸, 山原基裕 ; 繊維学会誌, 第 79 巻第4 号, (2023), 129－137.
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[3] M. Yamahara, M, Tomikawa, K. Noborio and
図 20

酸化銅箔の DH-Reduction 処理前後

K. Taguchi ; ISPC25, 2-A-102 (2023).
[4] 柏木大樹, 山原基裕, 登尾一幸, 田口貢士 ;での XPS 評価結果(wide scan)[6,7]

第 83 回応用物理が学会秋季学術講演会, 23aB101-1, (2022.)

本技術は乾式処理であり、湿式と比較して廃液処理が不要になる。また、同じく乾式の水素など[5] D. Kashiwagi ; DPS2022, P-43 (2022).

を用いた還元処理と比べて、安全設備や排ガス処[6] 植野伸哉, 山原基裕, 登尾一幸, 田口貢士 ;理設備が不要となる。従って、従来手法と比較し第 70 回応用物理学会春季学術講演会, 17p-A205-て、イニシャル・ランニングコストを大きく低減

7 (2023).

し、生産効率を大きく向上させることが期待され[7] S. Ueno, M. Yamahara, K, Noborio and K.

る。

Taguchi ; ISPC25, POS-7-217 (2023).

19

[8] 馬 暁媛, 小川一文, 須崎嘉文；2017 年度精密,[13] Y. Taru, K. Kobayashi, M. Takasago and K.

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Sci. Technol., 10, (1997), 661.

Soc. Jpn., 60, (2009), 9-15

[10] M. Kobayashi, Y. Terayama, H. Yamaguchi,[15] 富川弥奈, 山原基裕, 登尾一幸, 田口貢士；

M. Terada, D. Murakami, K. Ishihara and A.

第 70 回応用物理学会春季学術講演会, 17p-A205-

Takahara ; Langmuir, 28, (2012), 7212–7222.

5 (2023).

[11] J. Jiang, X. Wang, X. Lu and Y. Lu ; Applied[16] M. Tomikawa, M. Yamahara, K. Noborio

Surface Science, 255 (5, Part 1), (2008), 1888.

and K. Taguchi ; ISPC25, POS-7-216 (2023).

[12] J. Min, Y. Lin, J. Zheng and T. Tang ;[17] P. M. Clasesson and H. K. Christenson ; J.

Chemical Communications, 51 (27), (2015),

Phys. Chem. 92, (1988), 1650.

5921.

20

応用物理学会講演奨励賞

プラズマ―高速液流システムによる短寿命活性種の挙動解析
東北大学 武田 一希（東北大学 金子 俊郎）
約 80 µs の時間分解に変換可能となります．

はじめに
この度は第 54 回（2023 年春季）応用物理学会

実験方法

講演奨励賞を賜り，大変光栄に存じます．また，

実験系概要を図 1 に示します．4 slm の He も選考に関係されました審査員や運営の方々にこのしくは He /0.5% N2 ガスを石英管内部へ導入し，場を借りて厚く御礼申し上げます．本稿では受賞

外部に巻かれた銅箔に高電圧を印加してプラズマ対象となりました「プラズマ―高速液流システム

を生成します．上部より内径 0.13 mm の SUS 管による短寿命活性種の挙動解析」（武田一希，佐々を挿入し，精製水を流量 10 mL/min でプラズマ

木渉太，高島圭介，金子俊郎）に関して，概要と中へ射出します．放電部下流では，裏面に接地電

現在取り組んでいる内容をご紹介させて頂きます． 極を持つ PTFE プレートに直径 0.8 mm の孔を開研究背景けて設置し，水流のみを通過させます．その下流

近年，大気圧プラズマを液体接触させる技術がでは，OH ラジカル検出試薬としてテレフタル酸

医療，農業，環境科学等で注目されています．多(TA) を，NO2－及び NO3－に至る短寿命活性窒素

くの場合，プラズマから生成・輸送された寿命種（NOx－前駆体）の捕捉試薬として p-ヒドロキ

1 ms 以下の短寿命活性種が主要な作用因子であシフェニル酢酸（p-HPA）を距離 dg だけ移動させるとされています．しかし，厚さ µm スケールの射出します．TA においては，ヒドロキシテレフタ

プラズマ―液体界面は多種多様な活性種が急峻な

ル酸 (HTA)の蛍光強度より OH 濃度を定量しま

密度勾配で分布するため，特に短寿命活性種の挙す．p-HPA では，NO2－/NO3－濃度を高速液体ク

動は殆ど研究されていません．
そこで本研究では，

ロマトグラフィで計測し，p-HPA 有無による蓄積

短寿命活性種の挙動と反応過程を解明するべく濃度の差分から NOx－前駆体濃度を定量しました．

“プラズマ―高速液流システム”を構築しました．
本系は大気圧プラズマ中へ微細（D ≈ 130 µm）
かつ高速（v > 10 m/s）な液流を導入するものとなっております．典型的なバルク液体と比較して，均一かつ軸対称な界面をもつため，モデル化に適しているだけでなく，比表面積の増大による顕著な活性種輸送が期待されます．上記過程で形成された“活性種移流”に対して目的活性種の化学プローブを 1 mm の空間分解能で距離制御注入します．
10 m/s 以上の移流により，1 mm の空間分解能は
図 1 実験装置概略図（写真：放電部様相）

21

実験結果

に NO2－へと行き着く前駆体を捕捉していると〇極短寿命活性種 OH

考えられます．また，p-HPA 導入無しとの差分

図 2 に TA 射出距離（dg）依存で得た OH 時間

から見積もった NO2－前駆体濃度減衰を OH と減衰結果を示します．dg = 1 mm において，OH比較して図 3(b)に示します．この NO2－前駆体の液流断面平均濃度 ([OH]csa) は 88 nM 程度での半減期は約 2 ～ 3 ms 程度であり，OH の半あり，約 0.1 ms 程度の半減期で減衰しました．

減期（～ 0.1 ms）よりも明らかに長いうえ，濃界面の OH 局在度を評価するため，OH が一様

度も高いことがわかります．dg = 1 mm におけ分布と仮定した際の減衰特性の比較を行いました． る，NO2－前駆体濃度は 700 nM にも達し，これ
𝜕[•𝑂𝐻]= − 2𝑘𝜕𝑡は最終的な蓄積濃度である 1750 nM の約 40%も[•𝑂𝐻]占めていることになります．

初期 OH 濃度 ([OH]0) として，実験で得られた+3(a) [×10 ]8

ΣAbs.(λ=205~220) (μAU)[OH]csa = 88 nM を用いた場合と，表面局在を想定して[OH]0 = 1800 nM を仮定した計算結果を実験減衰と比較して示します．[OH]0 = 88 nM の場
合，実験で得た非常に速い濃度減衰を全く説明できない一方で，[OH]0 = 1800 nM を与えると実験結果と良い一致を示しました．本結果は，プラズ
マ接触直後の液流表面における，OH ラジカル局

2000: Experiment: [OH]0 = 88 nM
1500: [OH]0 = 1800 nM

80
60

500

20
10

dg (mm)20: dg = 1 mm
: dg = 30 mm: dg = 50 mm: dg = 70 mm

−

4

NO3

−

2
0
2.8

3

3.2

3.4

3.6

3.8

4

Retention time (min)

800

100

: OH

80

: NO2 前駆体

－

60

600
400

40

200

20
0

1000

40

0
0

2

Concentration (nM)

1.5[OH] (nM)[OH]csa [nM]1Cross sectional averaget (ms)
0.56(b)

在度が約 20 倍程度であることを示唆しています．
0
100

NO2

0

20

40

60

dg (mm)800

図 3 (a) NO2−/NO3－クロマトグラム dg 依存性(b) NO2−前駆体濃度の dg 依存性

0考察
p-HPA が捕捉している NO2－前駆体の推定も行いました．図 4 に他の報告で提案されている液相

図 2 OH 減衰と一様分布モデル比較[1]NO2－の生成経路図を示します[2, 3]．主な経路は〇短寿命活性窒素種
図 3(a) に 液 流 回 収 後 に 測 定 さ れ た

気相 NO2－の溶解，過酸化亜硝酸（ONOO－）経

NO2－/ NO3－ 濃度の dg 依存性を示します．dg を由，OH と一酸化窒素（NO）の界面反応，そし短くする，すなわちプラズマ照射から p-HPA 混て三酸化二窒素（N2O3），四酸化二窒素（N2O4）合までの時間を短くしていくと，NO2－の蓄積濃経由の 5 つに分けられます．まず OH との比較

度のみが顕著に減少しました．これは，最終的より，プラズマ照射直後における OH 濃度22

88 nM に対して NO2－前駆体は約 700 nM と多成分布による密度補正を計算しています．最終的量であることから OH と NO の界面反応経由以に液流近傍の密度勾配から，OH 界面フラックス外であると考えました．また，NO3－の蓄積濃度を評価予定ですので，結果がまとまり次第そちら－

は有意に減少しなかったことから，NO2 と同も報告する予定です．

時に NO3－を生成する ONOO－および N2O4 の生活面では，5 年ぶりの海外中期滞在でしたの

経路も同様に除外できると考えました．以上よ

で，英語のやり取りが最大の懸念点でした．しかり，p-HPA が捕捉する NO2－前駆体の候補とし

し，Bruggeman 研はインド，中国，ドイツ出身のては N2O3 が最有力候補であり，プラズマ生成

方も在籍する国際色豊かなグループであったため，した NO2－全量のうち約 40%程度は N2O3 を経

私のことも非常に暖かく迎え入れて頂きました．

由している可能性が示唆されました．

また，Bruggeman 研も研究題目が多彩でしたが，

PlasmaHNO2

HNO2 / NO2－

HO2

HO2 / O2－

NO
OH
NO

NO
OH
NO

HNO2 / NO2－70%

HOONO/ONOO－

30%

NO2

員の方を主体にチーム全体で協力し，時間効率よNO3－
HNO2 / NO2－

く実験データを取得してなるべく全員で帰宅する

HNO2 / NO2－

N2O3

+O2

NO2

何か実験中に不明点が生じた際にはポスドク研究

liquid+ NO2・

N2O4という研究スタイルが根付いていました．3 か月

HNO2 / NO2－50%
50%と海外の滞在期間としては短めではありましたが，

NO3－
HNO2 / NO2－

生活や文化・研究スタイルの違いを直接肌で感じ

図 4 液相 NO2－の生成経路

ることの出来る非常に有意義な時間となりました．

海外での共同研究
現在我々は，界面における活性種挙動をより詳細に理解する為に，プラズマから液流表面に降り注ぐ活性種のフラックス評価も試みています．本
節では OH レーザー誘起蛍光法（LIF）習得に向
けて 2023 年 7 月末～10 月末までミネソタ大学のPeter Bruggeman 研究室に滞在したので，その所

図 5 OH-LIF 測定系の様子感を報告します．

おわりに

渡航先ではプラズマ―高速液流システムを新た研究を進めるにあたり多大なご指導，ご助言くに立ち上げ，OH-LIF によって水流近傍の気相ださった金子俊郎教授，Peter Bruggeman 教授，

OH 密度を取得しました．短パルスレーザーの取佐々木渉太助教，髙島圭介助教に御礼申し上げまり扱いは殆ど初めての経験でしたが，ポスドク研

す．今後も研究に邁進していく所存でありますの究員の Shubham さん協力のもと測定系の構築にで，ご指導ご鞭撻の程宜しくお願い申し上げます．

成功しました（図 5 参照）．計測では 4 つの遷移
(P1(2), Q1(3), Q1(4), Q1(5))からの蛍光シグナルと

参考文献

レイリー散乱測定および OH 蛍光寿命による空[1] K. Takeda et al., Appl. Phys. Express 14 (2021) 05600.

気・水蒸気密度分布を取得しました．現在は OH[2] S. Goldstein et al,, Chem. Rev. 105 (2005) 2457.

絶対密度への較正と，得られたガス温度・ガス組[3] C. C. W. Verlackt et al., Chem. Phys. 20 (2018) 6845

23

国際会議報告

XXXVth International Conference on
Phenomena in Ionized Gases (ICPIG)北海道大学

佐々木 浩一2023 年 7 月 9-14 日にオランダ・アムステルダ

ら「何故こんなにたくさんの日本人研究者が参加

ム郊外の Egmond aan Zee において開催された第してくれるの？」という率直な質問を受けたこと

35 回電離気体現象国際会議（XXXVth ICPIG）にを報告しておく。その一因は，2019 年に札幌にお参加する機会を得たので，その概要を報告する。

いて開催した第 34 回電離気体現象国際会議の余本分科会に所属のベテラン研究者はよくご存じの剰金を応用物理学会プラズマエレクトロニクス分

ように，電離気体現象国際会議は低温プラズマお科会において管理していただき，第 35 回会議へ

よび気体放電の分野において最も長い歴史と伝統の参加を希望する我が国の学生等への旅費補助とを持つ国際会議であり，2 年に 1 度の頻度で主として支出いただいたことにある。本旅費補助事業

して欧州において脈々と開催されてきた。
第 35 回に関してご尽力いただいた各位にこの場を借りての会議は 2021 年に開催される予定であったが，感謝申し上げたい。
電離気体現象国際会議では，毎回，von Engel

新型コロナウイルスの世界的感染拡大の影響により 2023 年の開催に延期された。

and Franklin prize の受賞記念講演が執り行われ今回の全論文数は 332 件であり，そのうちの 36

る。今回の受賞者は University of Toulouse の件が招待講演で，日本からの招待講演は 7 件であJean-Pierre Boeuf であった。プラズマ中の複雑った。日本からの招待講演者には若手・中堅クラ現象を信頼性の高い計算機シミュレーションによスの研究者が多数含まれ，頼もしく感じた。一般って解明してきた彼の受賞記念講演はまさに圧巻

投稿論文については，国際科学委員会による採点の内容であり，文句のつけようがない受賞である（口頭発表希望論文について実施）を経て上位にと感じた。

ランクされた 36 件が口頭発表として採択され，次回の第 36 回電離気体現象国際会議は，2025

残りがポスターセッションで発表された。日本人

年 7 月 20-25 日の日程で，フランス・マルセイユの口頭発表者は 4 名で，うち 1 名は学生であった。

近くの Aix en Provence において開催される予定

ポスター発表を含む一般投稿論文の質は大変高く， である（日程は tentative ですので確認をお願い
電離気体現象国際会議は当分野におけるトップレします）。
日本人にとっては旅行先としても魅力の

ベルの国際会議であると言える。

高い開催地であり，次回も多くの日本人研究者の参加者総数は 303 名であり，そのうちの 20%が参加を期待したい。なお，本会議の国際科学委員

女性で，35%が学生であった。国別では，開催国会の日本代表委員は白谷正治氏が担当してこられのオランダが 52 名，日本 51 名，フランス 47 名

たが（第 35 回会議では国際科学委員会委員長），の順になっていた。開催国のオランダとほぼ同数

今後は筆者がその任を引き継ぐことになった。電の参加者が日本から得られたことを喜ばしく感じ

離気体現象国際会議に関するご意見・ご要望などるとともに，現地組織委員長の Sander Nijdam かは筆者までお寄せください。

24

国際会議報告The 76th Annual Gaseous Electronics Conference (GEC2023)
大阪大学

浜口智志

第 76 回気体エレクトロニクス会議（GEC 2023)

Talk と Foundation Talk と交互に行われるが、が、米国ミシガン州アナーバー（Ann Arbor）のWills Allis Prize 審査のない本年の基調講演は、ミシガン大学アナーバー校ミシガン・リーグ会議

Foundation Talk であり、水曜日に、ミシガン大場で、2023 年 10 月 9 日（月）から 13 日（金）学の Mark J. Kushner 教授が、“When Plasmas

にかけて、開催された。
（写真１）

Meet Phase Boundaries” という題目の基調講演

GEC の恒例に従い、初日の月曜日は、会議の本を行った。低圧プラズマから、液体に接触する大格的開催前日として、基本的に招待講演者のみか

気圧プラズマまで、相界面の観点から、プラズマらなるワークショップが開催された。今年は、の物理化学を整理し直した、大変興味深い講演でPropellants“Alternative

forElectron

あった。

Propulsion”, “US DOE-Funded Collaborative

我が国からの招待講演として、佐賀大学の大津

Low Temperature Plasma Research Facilities,”

康徳教授のマグネトロンスパッタに関する研究、“Don Madison Memorial Workshop: Don. H.

東北大学の佐藤岳彦教授の液中ストリーマーの研Madison’s

ImpacttheFields,”

及 び

究、名古屋大学の田中宏昌教授によるプラズマ活

PlasmaScience

and性水の研究、東京エレクトロン宮城（株）の戸村Engineering in Microelectronics Fabrication”の幕樹氏による高アスペクト比（HAR）エッチング４件が開催された。筆者は、上記４番目のワークに関する研究発表があった。

“Opportunities

for

on

ショップ「Opportunities…」に参加・講演した。
同ワークショップでは、米国で 2022 年 8 月に成次回の第 77 回 GEC は、2024 年 10 月 7 日から 11 日まで、米国 San Diego で開催される。

立 し た 「 CHIPS お よ び 科 学 法 （ CHIPS andScience Act）」を受けて、プラズマ科学がどのように半導体製造能力の強化に貢献できるかが、技術面、政策面から議論された。CHIPS プログラムの中には、各種半導体の米国内生産に対する支援ばかりでなく、「半導体の研究開発における米国のリーダシップの強化」という大きな項目と関連予算があるが、ここでいう「研究開発」の大半がデバイスや設計に関するものと広く認識されている。
そうした中で、プラズマを必要不可欠とする半導体製造技術における研究開発の先進性・重要性を写真 1：会場となったミシガン大学

社会に広くアピールしていく必要性が語られた。

Ann Arbor 校キャンパス

GEC の基調講演は、隔年で、Wills Allis Prize

25

国内会議報告

第１７回プラズマエレクトロニクスインキュベーションホール
名城大学 伊藤 昌文

室蘭工業大学第 17 回プラズマエレクトロニクスインキュベ

川口 悟「プラズマ生成・制御」

ーションホールを 2023 年 9 月 4 日（月）～6 日

田中学（九州大学）（水）に、国立中央青少年交流の家(静岡県御殿場「プラズマエッチング」

市)で開催しました。対面形式での開催は、コロナ

深沢正永（ソニーセミコンダクタ

禍前に行われた第 13 回 (2019 年) 以来です。

ソリューションズ株式会社）

本企画は、プラズマエレクトロニクス分野の初「プラズマ成膜」

学者（学生・若手研究者・社会人技術者）を対象

山田英明（産業技術総合研究所）として、プラズマの理解を深めて頂くために、一<英語講座>

流の講師陣を招いて実施する合宿的な講習会です。 「研究留学のための英語講座」
今回の受講者は 42 名（うち企業からの参加者は 3

田中宏昌（名古屋大学）

名）でした。

<特別講座>

白谷正治先生による特別講座、田中宏昌先生に「プラズマプロセスの革新のために」よる英語講座に加え、プラズマの基礎から応用を

白谷正治（九州大学）

網羅する各分野のプラズマエレクトロニクス研究担当幹事 [敬称略]の最前線について、4 名の講師陣による専門講座

校長：伊藤昌文（名城大学）

を開講しました。

幹事：川口悟（室蘭工業大学）

初日夕刻には、ポスターセッションを設け、講会田倫崇（東京エレクトロンテクノロジー

師、幹事、
ならびに参加者による評価得点により、ソリューションズ株式会社）

最優秀ポスター賞 1 名と優秀ポスター賞 3 名が選

大澤直樹（金沢工業大学）出されました。また、参加者同士の親睦を深める

吉木宏之（鶴岡工業高等専門学校）

ため、懇親会、野外レクリエーション (ウォーク清水鉄司（産業技術総合研究所）

ラリー) および野外炊事を行いました。

川崎仁晴（佐世保工業高等専門学校）

ポスター賞受賞者 [敬称略]富田健太郎（北海道大学）

最優秀賞：郡司崇秀（東京大学）
優秀賞：大竹将平（名城大学）
佐波陽平（滋賀県立大学）
松村尚紀（株式会社日立ハイテク）
講座内容 [敬称略]<専門講座>「プラズマ診断・計測」
中川雄介（東京都立大学）

写真１：集合写真

26

国内会議報告2023 年 第 84 回応用物理学会秋季学術講演会
プラズマエレクトロニクス分科会企画シンポジウム
T11 資源循環型社会実現に挑むプラズマ科学
産業技術総合研究所 辻享志，岐阜大学 上坂裕之，高知工科大学 八田章光
資源の循環利用により天然資源使用量や廃棄物

ク放電発生の高周波数化による更なる振動励起の量を極力削減する資源循環型社会の構築が重要な促進などによりエネルギー効率が 1.2 MJ/mol-N

社会課題となっている。シンポジウムではこの課まで下がってきており、ハーバーボッシュ法を再題解決への貢献が期待される分子変換技術とマテエネで行ったときのエネルギーコスト(1 MJ/mol-

リアル（固体材料）の循環技術を取り上げ、これN)まで下げられれば、企業との共同研究の段階まらの技術動向の紹介し、課題や展望を議論した。

で近づいている状況である。
一般講演を挟んだ後、前半のセッションは分子変換に焦点をあててお春山哲也先生（九工大）に「元素循環を担うプラ

り、まず渡辺隆行先生（九大）に「熱プラズマに

ズマ相/液相反応」と題したご講演を頂いた。大気よる水素製造技術の動向」と題して、熱プラズマと水とを構成するＮ、Ｏ、Ｃ、Ｈを化合し、合成を用いたメタン分解により CO2 ではなく固体炭した化合物を使用した後は、大気、水に戻る元素

素を副生させる水素製造技術をご紹介頂いた。本

循環のコンセプトを、先生が開発された２つのプ技術は米国の Monolith 社により実用化され、副ラズマ相/液相界面反応（P/L 反応）の実例を用い生したカーボンブラックが Goodyear 社のタイヤて提唱された。一例として、窒素と水の P/L 反応への採用が検討されている。使い勝手の良い電気においては、原子状窒素による相界面で水分子かで高価値のメタンから水素製造することは、エクら水素を引き抜きにより高い選択性でのアンモニ

セルギー的に不利であるが、高付加価値の炭素材

ア合成が実現した。合成したアンモニアは水中に料の生産により経済的価値は高まる。渡辺研究室

溶存蓄積させ、気相中には一酸化窒素と水素を生では熱プラズマを用いたメタンの改質反応により、 成させることに成功している。続いて高島圭介先
グラフェンライクな固体炭素が副生された。将来生（東北大）に「大気圧空気プラズマを活用した

的には水素、炭素の原料に鶏糞などのゴミを用い、持続可能な食糧生産システム」と題して、SDGs に

ゴミ処理、炭素製造、水素製造を行えるより優れも適合する持続可能な食糧生産システムの構築にた技術に発展することに期待を示された。続いて向けたプラズマ応用についてご紹介頂いた。高島

金賢夏先生（産総研）に「プラズマを用いた窒素

先生のグループでは、空気と水を原料に、大気圧循環技術の創出」と題し、Power-to-X を担う最新プラズマで病害防除や肥料付与を実現するシステ

技術としてスパーク放電による窒素固定化（NOx

ムの構築を進められている。一例として世界で初生成）の紹介を頂いた。低い換算電界による N2 分

めてとなる空気由来の N2O5 選択合成装置を作り、子の振動励起の促進と高いガス温度による逆反応

N2O5 ガスの吹き付けにより植物の免疫を活性化の抑制がこの反応の高い効率に寄与する。スパーできることや、施肥効果として窒素を除いた土壌

27

に N2O5 を吹き付けると土壌に生える植物の窒素解における反応機構に基づき、ガス反応の促進と欠乏病状が軽減されたことが紹介された。

タール・コーク発生を抑制させる水素添加プラズ

後半のセッションはマテリアル（固体材料）のマの利用を提案された。実証実験の一つとして、利用技術に焦点を当てた。まず所千晴先生（早大・

木質バイオマスの成分の一つであるリグニンの基

東大）に「マテリアル資源循環の実現に向けた分本芳香族核をモデル分子として使用し、プラズマ離技術」と題したご講演を頂いた。マテリアル循

処理すると、ガス化が促進され水素添加によって環は、回収、輸送、分離に多くのエネルギーが必

固 形 物 生 成が 抑 制 し た。 加 熱 に よる ガ ス化 は要であり思うように進んでいない。マテリアルを

600℃以上の高温が必要だが、プラズマでは高々原子、イオンまで分解するのではなく、機能単位

100-200℃で反応が進行した。

ごとに選択性高く分離する技術が求められる。そ口頭セッションに引き続き、上坂裕之先生（岐の方法として新規電気パルス法をご紹介いただい阜大学）の司会により「総合討論」が開催された。

た。剥離面に直接放電し、熱や剥離力の発生を制窒素固定における触媒技術に対するプラズマの優御する精緻な剥離方法である。マイクロ秒程度の位性に関する議論や太陽光パネルからでるシリコ

パルスなので必要なエネルギーも少ない。実例とン廃材の利用方法に関する議論などが行われた。

して LiB、太陽光パネル、CFRP への応用を紹介

本シンポジウムを通じてプラズマによる分子変された。続いて、守富寛先生（守富環境工学総合

換が循環社会に貢献できる技術として非常に発展研究所・岐阜大）に「繊維強化プラスチックの再していることが共有された。また、エネルギー、利用技術」と題したご講演を頂いた。需要が右肩コストを極力かけない精緻なマテリアル分離技術

上がりで増している CFRP においては、大量に発の必要性や、再利用材に適した用途開発など課題

生する廃材の再利用が課題である。CFRP 作製時が共有された。これからは再利用を想定したモノにその 1/3 が廃材となるだけでなく、今後は航空づくりが大切であり、モノづくり側と再利用処理

機などの退役廃材が増加する。守富先生は企業と側の相互理解が重要になる。それに加え、応用物

共同で、CFRP から炭素繊維を低エネルギーで取理をはじめ科学技術に関わる研究者、技術者が各りだせる装置を開発した。CFRP の樹脂の熱分解

人のもつ技術、材料が資源循環に貢献する要素にガスを燃料に使用する仕組みであり、完成させたならないかを真剣に考える。このような動きが活

年間処理能力 2000 t の世界最大級の再利用設備

発化すれば、資源循環型社会をより早期に構築しは、エネルギーコストが 8.5 MJ/kg-CF と他の方ていけるのではないか。そのきっかけとして本シ法と比較しても１桁程度低い。また再利用品の用

ンポジウムが少しでも貢献できれば幸甚である。

途開発についても様々な例を紹介された。最後に
南英治先生（京大）に「バイオリファイナリー技

謝辞 ご多忙の中、ご講演を頂いた講師の先生方、術創出に向けた低温プラズマの応用」と題して、会場ならびにオンラインで聴講頂いた参加者に感

大気中の CO2 の 10%もの量を１年で固定してい謝申し上げる。また、準備の段階からご助言いたる木質バイオマスの有効利用に関するご講演を頂だいた伊藤昌文先生、石川健治先生をはじめ、プいた。木質バイオマスの合成ガス（H2+CO）化に

ラズマエレクトロニクス分科会幹事の先生方に感

おいてはタール・コークが発生して配管を閉塞す

謝申し上げる。

る問題がある。南先生は、木質バイオマスの熱分

28

国内会議報告2023 年 第 84 回応用物理学会秋季学術講演会
分科内招待講演
東京大学 大学院新領域創成科学研究科 寺嶋 和夫「DX 時代のフロンティアプラズマ」
九州大学

鎌滝 晋礼

第 84 回応用物理学会秋季学術講演会 (2023 年

度揺らぎをもつ超臨界流体プラズマの前駆現象

9 月 19〜23 日, 熊本城ホール他, 熊本県) の 2 日としての絶縁破壊の局所的低下、超臨界流体プラ

目の午前中に 1 件目の分科内招待講演が開催されズマを用いた高次ダイヤモンド合成や Si ナノ粒ました。今回は、東京大学大学院新領域創成科学

子合成など興味深い特異性があることが説明さ

研究科の寺嶋和夫先生をお招きして、「DX 時代のれた。また、実は 100 年以上前からある高圧ラン

フロンティアプラズマ」と題して、ご講演をいた

プは、超臨界流体プラズマであり、このプラズマだいた。

は、第 4 の物質のイオン化状態といえるのではな

ご講演では、大きく 3 つの内容①フロンティア

いか、ということであった。

プラズマ−大切な 3 つの切り口−、②DX 時代の事

寺嶋先生は、理工学研究の 3 つの切り口として、象の捉え方−点をつなぎ、次元を増やす−、③DX 時①Design of Frontier Plasma (フロンティアプラ

代のフロンティアプラズマ研究、についてお話いズマの生成)、②Design for Frontier Plasma (フただいた。まず、寺嶋先生の研究室が取り組まれ

ロ ン テ ィ ア プ ラ ズ マ の 診 断 ) 、 ③ Design withてきたこれまでにないプラズマの温度領域/圧力

Frontier Plasma (フロンティアプラズマを用い領域の開拓 (フロンティプラズマ) について説明

た社会課題の解決)、を示された。

がなされた [1-3]。これは“プラズマの概念”の拡２番目の内容として DX 時代の事象の捉え方張を意味しており、新しいプラズマの学理につな−点をつなぎ、次元(層数)を増やす− について説明

がったということでありました。プラズマのガスされた。AI の歴史と機械学習の説明から行われ、温度が室温以下から極低温までのプラズマ

現在は、第三次 AI ブームとして、プラズマ研究(Cryoplasma：クライオプラズマ) の特性変化とでも多くの取り組みがなされているとのことで自己組織化など新規プラズマ現象を明らかにし、あった。その中で、ディープラーニングとは、数プラズマと氷の相互作用の研究や深宇宙空間の理的に、超次元空間における偏微分方程式の誤差

氷惑星における特異的な赤色発色物質の生成に最小化アルゴリズム [最適の(全体 or 局所)近似解関する研究など幅広い科学分野での成果を説明の計算] でしかないと説明があった。高次元化にされた。

よる問題解決 (特異点の解消) として「代数多様次に、高温・高圧にある気体と液体の中間的な体および解析多様体の特異点の解消」の内容で状態である超臨界流体(Supercritical Fluid :SCF)

1970 年にフィールズ賞を受賞された広中平祐先のプラズマ研究への拡張について説明された。密

生 (ハーバード大学名誉教授) について説明され、29

全ての事象は、高次元に次元を上げて、偏微分方実感したと話されたことが印象的でありました。

程式を解けば、多くのプラズマの問題も解決につ

また、講演全体を通じて、寺嶋先生のいうプラズながるだろうとメッセージをいただいた。

マの定義の拡張とは、まさに寺嶋グループの研究

最後に、DX 時代のフロンティアプラズマ研究への挑戦の歴史であったと感じました。

について説明された。ここでは、真のフロンティ
ア (先駆者) とは、ということで、TED のムーブ
メントの起こし方の動画を参考に説明され、現在のネットワーク社会におけるフロンティ研究がさらに進展するためには、フロンティア研究を始めた研究者に対してのフォロワー（他の研究者や分科会など）がいかに大事であるかということを
示された。
さらに、
Apple 創始者の一人であるスティーブ・
ジョブスのスタンフォード大学の卒業式のスピーチの中の、「将来を見据えて、点と点をつなぎあ図１ 講演の様子わせることができないが、後からつなげることはできる。だから、今やっていることがどこか実を最後になりましたが、大変興味深く、また有意義結ぶと信じるしかない。
」という言葉を引用され、なご講演を頂きました寺嶋先生にお礼を申し上

フロンティプラズマでは、未開領域のため (まだ)げます。また、開催にあたり、準備を担当いただ点が少ない。だからこそ、だれも知らない点を作いたプラズマエレクトロニクス分科会幹事各位

ることは、苦労が伴うが、価値がある。そして今に感謝の意を示します。そして、多くの聴講者の意識していない事象も、後につながる、というこ

ご参集・活発な議論に感謝を申し上げます。

との重要性を示され、「超次元空間で、点をつなげ(Connecting the Dots in Hyper-dimensional

参考文献

space)」というメッセージを説明されました。

[1] S. Stauss, H. Muneoka, K. Terashima, “Review of「研究の中で苦労されたことは？」という質問

plasmas in extraordinary media: plasmas in cryogenicの中で、寺嶋先生は、実験でうまくいなかいことconditions and plasmas in supercritical fluids”, Plasmaは多くあったが、学生が頑張ってくれた、と言わSource Science and Technology, 27 (2018) 023003.

れた。そして、その学生が、明日どのような面白[2] K. Terashima and S. Baalrud, “Section2 Extreme

い結果がでるだろうかと思いながら、研究室の往plasma regimes” in “The 2022 Plasma Roadmap; low

復の通学時間を過ごしていたということ、また、

temperature plasma science and technology”, Journal

大学院生が学部生に対して、自身の研究室についof Physics D: Applied Phyics, 50 (2017) 323001.

て、「ここでは今まで誰かがやった研究はしませ[3] 榊原 教貴，伊藤 剛仁，寺嶋 和夫,

ん。誰もしていない研究をします」と自信をもっフェーズプラズマ反応場-革新的な材料プロセスて説明している姿を見て、研究室での教育研究で創成に向けて” J. Plasma Fusion Res., 94 (2018) 441-

やってきたことが学生らに伝わっていたことを

448.

30

“マルチ

国内会議報告2023 年第 84 回応用物理学会秋季学術講演会
PE 分科内招待講演（English セッション）報告
名古屋大学・低温プラズマ科学研究センター

田中宏昌

第 84 回応用物理学会秋季学術講演会の大会３作用により産生されるプラズマ活性有機物の生日目となる 2023 年 9 月 21 日（木）に、English

理活性が明らかになっており、これらの研究によセッションが開催された。

り、様々なプラズマ活性溶液の開発が進められ、海外招待講演が 2 件と一般講演が 3 件からな

新規薬剤が創出されることが期待される。

り、熊本城ホール内の会場での参加者は 50 名弱

2 件目の海外招待講演は、フランストゥールーであった。コロナ禍に発展したウェブと対面の両ズ 大 学 の Mohammed Yousfi 先 生 に よ る方で参加できるハイブリッドの形式で行われ、海“Spectroscopy diagnostics and modelling of外招待講演者の先生方はウェブでご講演いただ

electron kinetics in non-equilibrium plasmas at

いた。

atmospheric pressure”というタイトルのご講演

1 件目の海外招待講演は、タイチェンマイ大学

で、非平衡大気圧プラズマの応用のために、電子の Pipath Poramapijitwat 先生と Dheerawan

密度と電子温度の計測が重要であることを述べ

Boonyawan 先生による“Air Plasma-activatedられた後、窒素分子の主要な発光スペクトルであBio-medical

る SPS (Second positive system)と FNS (First

Media

for

Cancer

Therapy:

Effective dose to LRI”というタイトルのご講演で、negative system)を利用した電子密度計測法や水Pipath 先生が、乳酸リンゲル液に非熱空気プラズ

素のバルマー系列である Hαや Hβを用いた電マジェットを照射した溶液（PA-LRI）による肺が子密度と電子温度の計測方法についてご紹介いん細胞（A549、H1299）への正常細胞（WI-38）

ただいた。

に対する選択的殺傷効果について報告された。プ
ラズマ活性乳酸リンゲル液（Plasma-activated

参考文献

Ringer’s lactate solution）によるがん細胞の選択[1] H. Tanaka, K. Nakamura, M.

的殺傷効果ついては名古屋大学から 2016 年に公Mizuno, K. Ishikawa, K. Takeda, H.

表[1]して以来、イタリアのグループ [2]など世界

Kajiyama, F. Utsumi, F. Kikkawa, M.

の各地で同様な効果が報告されてきたが、本研究

Hori, Sci Rep, 6 (2016) 36282.

では、更に、乳酸リンゲル液にカンナビジオール[2] A. Bisag, C. Bucci, S. Coluccelli, G.

ナノエマルジョン（CBD-NE）を混入したものにGirolimetti, R. Laurita, P. De Iaco, A.M.

プラズマ照射した PA-LRI with CBD-NE による

Perrone, M. Gherardi, L. Marchio, A.M.

選択的殺傷効果を調べられていた。近年、NMR や

Porcelli, V. Colombo, G. Gasparre,

LC-MS/MS を用いた PAL の成分解析が活発に進Cancers (Basel), 12 (2020) 476.

められており、低温プラズマと有機物質との相互31

国内会議報告第 41 回 プラズマ新領域研究会『電子ビームとプラズマプロセスの新しい展開へ向けて』
高知工科大学八田 章光

通算第 41 回、2023 年度の最初のプラズマ新領

は、電子温度と電子密度を独立制御できる可能性

域研究会を 10 月 20 日（金）13:25～17:40、高知

から、さらなる展開が期待される。電子密度と電市にある高知工科大学永国寺キャンパスの教室で

子温度の独立制御の重要性について、同じ電力で開催した。中国・四国支部、および高知工科学がも負荷のインピーダンスによって電圧と電流の組共催した。会場参加に加えオンラインでの同時配

み合わせはさまざまであることを引き合いに、電信を行った。会場参加は講演者 5 名と聴講者 10圧と電流を独立制御することの意義の説明は高専名（分科会員 6、その他 1、学生 3）、オンラインの学生にもわかりやすい内容であった（先生の講は4名（分科会員）と有明高専の学生も聴講した。

演を有明高専の学生がオンライン聴講）。

表題の通り、放電プラズマと電子ビームを関連

次に豊田工大名誉教授の原民夫先生に「EBEP

付けて、プラズマプロセスの新しい展開を模索すの開発と応用展開」と題する招待講演をお願いしることを研究会の目的とした。一般に放電プラズ

た。当初プログラムでは開会挨拶の直後の予定でマは放電維持機構によって電子エネルギーが支配あったが、交通機関のトラブルで到着が遅れたた

されがちであり、反応プロセスに求められる電子

め、プログラムを入れ替えた。EBEP（電子ビーム

温度を制御することは容易ではない。放電機構と励起プラズマ）は、電子源としてのアルゴン放電

独立に電子エネルギーを制御する試みとして、電プラズマから電子を引き出し（～10A）加速して子ビーム励起プラズマや光電子励起放電プラズマ（～100V）、プロセスガス（窒素など）を励起すの先駆的な研究成果と、電子ビーム照射技術の最る方法で、プラズマプロセスの電子温度制御とし新動向を学び、今後の展開を議論した。

て先駆的な業績と位置付けられる。アトム窒化処

上坂副幹事長の開会挨拶に続いて、有明高専の理と呼ぶ金属材料の表面窒化では化合物層が生成

鷹林将先生から「光を用いたプラズマによる新し

されず、機械特性が大きく改善するなどの特長がい電気－化学反応系への挑戦」と題して、光電子報告された。原先生は成果の産業応用を目指し、を用いたタウンゼンド放電によるプラズマプロセ

ベンチャー企業を設立して現在も意欲的に研究開

スの精密制御、特に、ダイヤモンドライクカーボ

発に従事しておられる。

ンの物性制御の成果について講演があった。鷹林

プラズマプロセスと関連しつつも、対極的な位

先生は東北大学で高桑雄二先生（現在は名誉教授）置づけとして大気中電子ビーム照射について、の発案による光電子励起放電の応用に取り組み、

NHV コーポレーションの奥村康之氏より「電子現在も放電メカニズムの基礎からプロセス応用ま線照射装置のしくみと工業利用について」と題すで広く研究を展開している。電子ビームそのものる講演を行った。真空中で加速した電子ビームをではないが、電圧、電場を任意に制御できる条件

チタン薄膜の真空窓材を貫通させて 150 keV～5下で光電子を加速するタウンゼンドライクな放電

MeV の電子ビームとして大気中に取り出し、ロー32ルフィルムなどの材料に照射する装置の構造と、

験とほとんど同じで、
電子衝突断面積のデータは、高分子材料の改質などの応用について紹介された。 光電子励起のタウンゼンド放電を理解する上で重照射に伴う X 線の対策に加えて、大気中ではオゾ要である。川口先生は従来の実験データと突き合ンが生成することへの対策を行っている。電子ビ

わせながらシミュレーションによる断面積データ

ーム照射プロセスはフィルム材料などを貫通させの算出を系統的に行って発表している。得られたて主にバルクの処理を行うものである。仮に雰囲

断面積データを用いて、光電子放出励起のタウン

気ガスを制御してビームエネルギーを低下させる

ゼンドライク放電の電圧電流特性をかなり精度よと、プラズマプロセスのような表面処理も可能でく再現することができる。光電子励起のタウンゼはないかと想像されたが、最低のビームエネルギ

ンドライクな放電は、放電シミュレーションと実ーは 80 keV 程度で、これ未満では薄膜を電子が験との新しい接点となることが期待される。

ほとんど透過できず取り出しが困難とのことであそれぞれの講演で十分な質疑を行ったため予定った。

終了時間を過ぎ、総合討論の時間が取れなかった。

九州大学のスクマワイユ フィットリアーニ先代わりに研究会終了後、講演者 5 名と現地参加者

生は、今年 5 月まで高知工科大学で筆者らととも7 名で情報交流会を開催し、約 2 時間にわたり研に研究してきた。高知工科大でのこれまでの成果

究成果の情報共有や今後の研究展開について深いを「裏面励起光電子放出放電プラズマの生成と応議論することができた。

用」と題して講演した。光電子放出の電子を種に今回の研究会から遡ること４年、ちょうどコロ

したタウンゼンドライクな放電は鷹林先生らの研ナ直前の 2019 年 11 月、日本学術振興会の第 153究成果から着想したものであり、大気圧放電への委員会が主催した第 14 回プラズマ橋掛け研究会

応用を意図して、ナノ膜厚の金薄膜フォトカソー

が、今回と同じ高知工科大学永国寺キャンパスのドを裏面から励起する方法に特徴がある。大気圧

しかも同じ教室で開催された。今回と同じく鷹林の 1mm ギャップで、アルゴン、ヘリウム、窒素、先生から光電子励起放電の話題提供があり、筆者

空気による安定な直流放電が確認されている。電は電子温度制御の可能性について、非常に強いイ

極電圧を増加すると電流は基本的に増加するが、ンスピレーションを受けた。これをきっかけに筆

純窒素ガスの放電の場合に限って、一部で電圧増者らは、大気圧放電への応用や薄膜フォトカソー

加とともに電流が低下する現象が見いだされた。

ドの裏面励起等の着想に至り、新しい研究テーマ

しかも、電流が低下しても窒素の発光強度は増加に発展させることができた。今回は改めて、電子するという面白い現象が紹介された。メカニズム

エネルギー制御の観点からプラズマ新領域研究会

を考えるうえで、電子衝突による励起過程についを企画したところ、研究会、情報交流会ともに活て議論が盛り上がった。

発な議論が続き、参加者の今後の研究展開に有意

タウンゼンドライク放電での電子衝突励起過程

義な情報を有することができた。今回の研究会をに興味が高まったところで、最後に、室蘭工業大

機に新しいプラズマプロセス研究が展開すること

学の川口悟先生から「窒素および酸素の電子衝突を期待したい。

断面積と電子スオームのシミュレーション」の講演となった。タウンゼンド放電は電子スオーム実

33

国内会議報告2023 年度プラズマエレクトロニクス講習会開催報告
産業技術総合研究所

深沢 正永

第 34 回プラズマエレクトロニクス講習会が過去には、6 件の講義があった時代もありまし2023 年 11 月 17 日に、大阪 「JEC 日本研修セン

たが、昨年より 5 件に絞り、各テーマでじっくり

ター心斎橋」と、オンライン（Zoom ウェビナー）議論する方針としました。現状では 5 件が講習会のハイブリッド会議という形で開催されました。

に最適な件数と感じます。

副題は、昨年に引き続きプラズマプロセスの基礎と先端応用技術としました。過去 3 年間は、ウェ

次にアンケート結果を含めて講習会の詳細状況

ビナー開催でしたが、今回、恒例となっていた懇をお知らせします。講師の先生 5 名と、参加者 90

親会も久しぶりに開催しました。オンライン参加名の計 95 名の参加者があり（現地 38 名／オンラ者は残念ながら参加できませんでしたが、懇親会

イン 57 名）、非常に盛況であったと思います。そでも、会議中に質問できなかった内容を議論するの内訳ですが、今回は約 14％が学生で、企業から等、有意義な会になったと感じます。今後も講習

はデバイスメーカーと装置／材料メーカーが約会の内容を毎年アップデートできるように、幹事

72％、大学（学生以外）や国研が約 14％を占めまで議論していきたいと考えています。

した。各企業の若手の学習の場として活用されて今回の講義内容は以下の 5 件です。講師の先生いるケースが多いようですが、それ以外の方にも方には丁寧な資料作りと講義を提供して下さり、

有益な講習会となるよう、講義内容については引

幹事一同、心より感謝いたします。

き続き議論していきます。
満足度を５点満点で評価すると開催時期に関し『低温プラズマ生成・制御の基礎』ては 4.46、参加の有意義度は 4.71、 分かりやす

東京都立大学 杤久保 文嘉 先生

さは 4.25、基礎と応用の分量は 4.27 との評価を『高周波プラズマの生成制御とプロセス～減圧か得ました。昨年より全ての項目で点数が上回りま

ら大気圧まで～』したが、特に、参加の有意義度に関する点数が極名古屋大学 鈴木 陽香 先生

めて高かったのは、講師の先生方のご講演内容が『分光学的手法によるプラズマの電子状態計測－

素晴らしかった為と考えております。

EUV 露光光源用プラズマを題材に－』今後の開催形態に関しては 約 75％の方がハイ北海道大学 富田 健太郎 先生

ブリッドでの開催を希望されていました。特に、『ドライエッチングと原子層エッチングの基礎と企業の参加者にとっては、オンライン参加の選択

応用』

肢がある方が好ましいという結果でしたので、今名古屋大学 堤 隆嘉 先生

後もハイブリッド開催を検討していく必要がある『機械学習のプラズマプロセス応用』と考えます。一方で、今回、オンラインの音声ト

日立製作所 大森 健史 先生

ラブルが散見されたので、開催方式については、
来年度の新しい幹事の皆様と継続的に議論してい34

く予定です。
講義内容については平均的にどの講義も高評価

プラエレ分科会活動費獲得において専門講習会でしたが、その中でも、『ドライエッチングと原子としての重要な任務である会計に関しましては昨層エッチングの基礎と応用』の報告は好評でした。

年と同等以上の利益を上げることが出来ました。

ドライエッチングを業務で行っている参加者が多

特に広告については、昨年より 4 件増やす事がでかった様で、「実際の業務で役立つ」というコメンきました。今回のノウハウを生かし、今後も、継トを頂きました。

続的に呼びかけを行っていきたいと考えておりま

アンケートのコメントを総括すると、全てのごす。

講演に対し、「有意義であった」との回答があった

最後に開催準備に多大なる貢献をしてくださっ事からも、原理原則に基づく理解や実践的な技術

た分科会幹事の会田倫崇氏（東京エレクトロンテを提供する専門講習会としての役割を十分果たせクノロジーソリューションズ）、 天野智貴氏(パナ

たと感じています。

ソニックホールディングス)、川島淳志氏（ソニー

今後に取り扱って欲しいテーマもいくつか挙げセミコンダクタソリューションズ）、
佐々木渉太氏られましたが、成膜関連やプラズマのプローブ計（東北大学）、塩田有波氏（三菱電機）、谷出 敦氏

測に関する報告を求める声がありました。また、（SCREEN ホールディングス）、辻 享志氏（産今回機械学習をテーマとして取り上げましたが、業技術総合研究所）、橋本惇一氏（キオクシア）、

継続的に DX 関連のテーマを希望するとの意見も

平松 亮氏(ウエスタンデジタル)、三浦勝哉氏（日あり、これらは今後のテーマ選定に役立てたいと立製作所）の皆様に感謝いたします。

考えています。

35

行事案内
2024 年 第 71 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企画
名城大学

伊藤

■ はじめに昌文

シア（株）の技術統括責任者 宮島秀史氏をお招き

2024 年 3 月 22 日（金）〜25 日（月）に東京都市

して「高積層 3 次元フラッシュメモリにおけるプロ

大学世田谷キャンパス（東京都世田谷区玉堤 1-28-

セス開発の課題とその対策」と題してご講演をして1）とオンラインのハイブリッドで第 71 回応用物理

いただく予定です。2 件目は、他分野の研究者との学会春季学術講演会が開催されます。本稿では、プ交流を深めることを目的に、他分野からの分科内招ラズマエレクトロニクス分科会企画の概要とスケジ

待講演者をお招きしました。今回は、九州大学の小ュールを紹介いたします。脱稿時点で未定の部分も菅佑輔先生をお招きして、新たな展開が期待される含まれるため、詳細につきましては応用物理学会の核融合プラズマ分野の流体シミュレーションと実験

HP でご確認をお願いいたします。

の進展についてお話いただく予定です。皆様には是非ともご参加頂きますよう、お願い申し上げます。

■（第１日）チュートリアル講演
日程：3 月 23 日（土）11:00～11：45

今春季講演会も、講演会初日に、チュートリアル
講演を開催いたします。今回は、ナノテクリサーチ

ご講演者：宮島秀 史氏（キオクシア（株）CTO）の野尻一男氏より、半導体デバイス製造プロセスで

講演題目：「高積層 3 次元フラッシュメモリにおけるたびたび問題となるチャージングダメージの発生メ

プロセス開発の課題とその対策」

カニズムから対策についてご講義して戴きます。チュートリアル講演は事前予約制となっています。定

日程：3 月 23 日（土）午後（未定）

員がありますので、お早めにご予約頂きますようお

ご講演者：小菅 佑輔 先生（九州大学）

願い致します。

講演題目：
「
（仮）
プラズマの乱れと巨視的流れ構造」

日程：3 月 22 日（金）9:00〜12:10（予定）
会場：未定
講師：野尻一男氏（ナノテクリサーチ（株）代表）■（第２日）プラズマエレクトロニクス賞受賞式

講演題目：「（仮）プラズマプロセスにおけるチャー講演会２日目には，第 22 回プラズマエレクトロ

ジングダメージ ー発生メカニズムから対策までー」

ニクス賞の受賞式を予定しています。今回の受賞候
補論文の推薦締め切りは 2024 年 1 月 9 日（火）で■（第２日＆第 3 日）分科内招待講演

すので、この記事が皆様に届いた時点ではまだ募集

今回の PE 分科会企画の分科内招待講演は 2 件企中かと思われます。自薦、他薦は問いませんので、画いたしました。1 件目は昨今、日本半導体の復活

是非とも奮って推薦下さいますようお願い致します。

に関するニュースが多く取り上げられておりますが、 詳細は、下記の HP をご確認ください。
(https://annex.jsap.or.jp/plasma/PE_files/pe_award.html)

日本の半導体デバイスのトップメーカであるキオク

36

用、微小重力科学まで −」日程：3 月 23 日（土）13:15〜13:30（予定）
場所：分科会企画シンポジウムと同一会場の予定■ 講演奨励賞授業記念講演
 （第２日）分科会企画シンポジウム

2023年秋季学術講演会での第55回講演奨励賞の受

学会2日目の23日（土）に、分科会企画シンポジ

賞者が応物事務局から発表され、プラズマエレクト

ウム「プラズマが拓くナノ粒子・量子ドットの新展

ロニクスの分野から受賞者が選出されました。記念開」を開催いたします。ナノ粒子・量子ドットに関講演会が開催される予定ですので、プログラムをごするプラズマに関する研究は古くからあり、ダスト

確認の上、会場まで是非とも足をお運びください。

プラズマ物理分野からはじまり、現在は、熱プラズ

過去の講演奨励賞受賞者につきましても下記のHPよ

マや低圧プラズマなどを用いた材料合成への応用がりご確認頂けます。

大きく進展しています。本シンポジウムでは、「プ(https://www.jsap.or.jp/young-scientist-presentation-award)

ラズマが拓くナノ粒子・量子ドットの新展開」と題して、 プラズマプロセスにおけるナノ粒子合成、■ English Session

機能性量子ドット合成などそれぞれの分野におい今回もプラズマエレクトロニクス分野を横断するトピッて、これまでの研究の経緯や基礎的な理解と、それク ス で 「Plasma Electronics English Session 」と 題したを支えとする応用発展に関する最新動向を、第一線

English Session を予定しています。留学生の方に限らで活躍されている学術界および産業界からの先生方

ず、日本人学生の方も是非とも奮って参加頂ければとにご講演いただき、当該分野のさらなる発展に資す思います。なお、春季には海外招待講演を予定しておる機会としたいと考えています。是非とも奮ってごりません。

参加ください。
■ おわりに
日程：3 月 23 日（土）13:30～18:00（予定）上記案内いたしました行事の他に 3 月 23 日
（土）

会場：未定

の昼には、大分類意見交換会、PE 分科会のインフォ講演者案（現在調整中・順不同・タイトルは仮題）

ーマルミーティング、同日夕刻には恒例となってお１． 布村 正太 (産総研)

りました PE 分科会懇親会も企画される予定です。
詳細は担当幹事から改めて案内があると思いますの「プラズマ反応場とナノ粒子生成：成長制御と応用展開」

で、是非、スケジュールに加えておいて下さい。ま２． 橘勝 (横浜市立大学)

た、今回も 8.3.プラズマナノテクノロジーは、9.2、「ﾏｲｸﾛ波ﾌﾟﾗｽﾞﾏによる CQDs 合成とその応用」とのコードシェアセッションの企画を予定しており

３． 中村 圭太郎(日清製粉(株))ます。他分類とのよい交流の機会だと思いますので、「熱プラズマにおける機能付加ナノ粒子開発」

奮ってご発表いただければ幸いです。不明な点がご４． 神原 淳 (阪大)（室蘭工大）

ざいましたら、お気軽にお問合せください。

「ナノ粒状デバイスの実装指針とナノ粒子表界面制御」

５． 今井 隆浩 (東芝(株))連絡先：伊藤 昌文（名城大学）「ナノ粒子の応用 ー電気絶縁材料の高性能化ー」

ito@meijo-u.ac.jp

６． 高橋 和生 (京工繊大)「微粒子プラズマの物理 − クーロン結晶から微粒子間相互作

37

行事案内

16th International Symposium on Advanced Plasma Science andits Applications for Nitrides and Nanomaterials / 17th
International Conference on Plasma-Nano Technology &Science / 13th Asia-Pacific Symposium on the Basics andApplications of Plasma Technology (ISPlasma2024 / ICPLANTS2024 / APSPT-13)
金沢大学 田中康規，名城大学

伊藤昌文

ISPlasma2024/IC-PLANTS2024/APSPT-13【関連分野】：関連分野も ISPlasma2024/ IC-

合同国際シンポジウムが，2024 年 3 月 3 日から

PLANTS2024 と APSPT-13 のそれぞれの分野か

7 日まで，名古屋大学で開催されます。多数の方ら設定しています。

の奮ってのご参加をお願い申し上げます。

Plasma Science & Technologies:

今回のシンポジウムでは，これまで合同開催し-Plasma Source, Modeling & Simulation, Thin Filmてきた ISPlasma / IC-PLANTS とともに，さらDeposition Process, Flexible Electronics, Advancedに APSPT とが合同で開催します。ISPlasma は

Plasma Diagnostics, Plasma in Liquid, Etching Process,2009 年から IC-PLANTS は 2008 年から開催さ

Plasma for Nano & Green Technologies, Thermal

れており，2014 年からは ISPlasma/IC-PLANTS

Plasma, Aerospace/Space Applicationsとして毎年合同で開催されています。先端プラズ

Nitride Semiconductors:

マナノ科学，ナノ材料，窒化物半導体，バイオ応-Crystal Growth of GaN & Related Materials,

用の研究を対象としています。一方，APSPT は，

Characterization, Optical & Optoelectronic Devices,

当初は台湾のプラズマ科学技術者と日本のプラMBE Growth & Nitrogen Source, Device Processing,

ズマ科学技術者との交流を意図して作られた国Electron & Power Devices

際シンポジウムであり，隔年で台湾にて開催されNanomaterials:てきました。日本側の受け入れ主団体は電気学会-Nanodots&

Nanoparticles,

放電プラズマパルスパワー技術委員会です。今期

Composites&

Functionallyの ISPlasma2024/ IC-PLANTS2024/ APSPT-13

Applications for Energy, Nanotubes, Nanowires &2D

Nanomaterials,

GradedMaterials,

合同国際シンポジウムでは，合同開催することで， Nanorods, Porous Materials & Membranes, Surface
研究者間の相互情報交換を促進し，その相乗効果

Modification & Functionalization, Nanomedicine &を期待して開催するものです。台湾の方々にも多Sensing

くの方の参加を呼び掛けています。是非とも参加

Bio applications:の上，現地での活発な討論をお願いいたします。

-Plasma Biology & Medicine, Plasma Agriculture,

会期：2024 年 3 月 3 日（日）～3 月 7 日（木）Biomaterials, Biomarkers, Bioimaging, Bio-Devices,

場所：名古屋大学

uTAS, Lab on a Chip, Biosensors, Device Fabrication

38

Technologies

Science (NIMS), Japan＜プレナリ講演 Plenary talk：1 件＞-Dr. Yoshitaka Taniyasu, NTT Basic Research-Prof. Jiro Kasahara, Nagoya University, Japan

Laboratories, Japan＜基調講演 Keynote talk：4 件＞-Dr. Ziyi Zhang, Asahi Kasei, Japan-Dr. Yoshihide Kihara, Tokyo Electron Miyagi Ltd.,-Dr. Shinya Ohmagari, National Institute of AdvancedJapan

Industrial Science and Technology, Japan-Prof. Jong-Shinn Wu, National Yang Ming Chiao-Mr. Alessandro Floriduz, Swiss Federal Institute ofTung University, Taiwan (The ISPlasma Special

Technology in Lausanne (EPFL), Switzerland

Recognition Award 2023 Winner)-Prof. Srabanti Chowdhury, Stanford University, U.S.A.

-Prof. Kevin Chen, The Hong Kong University ofNanomaterials

Science and Technology, Hong Kong, China-Prof. Jun Xu, Nanjing University, China-Prof. Vandana Millar, Drexel University, USA-Prof. Hiroharu Kawasaki, National Institute of＜受賞講演 Award talk＞

Technology, Sasebo College, Japan-Prof. Petoro Favia, University of Bari Aldo Moro,-Dr. Masashi Akabori, Japan Advanced Institute of

Italy (The ISPlasma Prize 2023 Winner)

Science and Technology, Japan-(2023 年度プラズマ殿堂賞受賞者× 1～2)

-Dr. Takayuki Hoshino, Hirosaki University, Japan＜チュートリアル Tutorial: 3-4 件＞-Dr. Kazuhiro Gotoh, Niigata University, Japan-Prof. Bruno Daudin, CEA-Grenoble, France

Bio Applications-Prof. David Graves, Princeton University, USA-Prof. Yun-Chien Cheng, National Yang Ming Chiao-TBA

Tung University, Taiwan＜招待講演 Invited talk＞-Dr. Sang Hye Ji, KFE, Korea

Plasma Science & Technologies-Dr. Kathrina Lois M. Taaca, University of the-Dr. Naoto Kodama, Nagoya University, Japan

Philippines Diliman, Phillippines-Dr. Kazunori Takahashi, Tohoku University, Japan-Prof. Oi Lun (Helena) Li, Pusan National University,【参加申し込み】

Korea

下記のウェブページからご登録ください。早期参Prof. Po-Yu Chang, National Cheng-Kung University,

加登録の場合，参加費の割引があります。

Taiwan【ウェブページ】

Prof. Ying-Hao Liao, National Yang Ming Chiao Tung

http://www.isplasma.jp/

University, Taiwan【問い合わせ先】

Nitride Semiconductors

ISPlasma2024 / IC-PLANTS2024 / APSPT-13 事-Prof. Hironori Okumura, University of Tsukuba, Japan

務局-Dr. Yongzhao Yao, Japan Fine Ceramics Center, Japan

TEL: 052-581-3241 / FAX: 052-581-5585-Dr. Shuhei Ichikawa, Osaka University, Japan

E-mail:-Prof. Makoto Kasu, Saga University, Japanisplasma2024_apspt-13@intergroup.co.jp-Dr. Masataka Imura, National Institute for Materials

39

行事案内

77th Annual Gaseous Electronics Conference（GEC2024）
成蹊大学

村上朝之

Gaseous Electronics Conference は American

GEC コミュニティは、若い世代の育成に力をPhysical Society の国際会議であり、プラズマ源・入れており、学生・ポスドクに対して様々な賞や計測・モデリング・原子分子衝突過程などの基礎補助を設けている。以下に概略を記す。

研究に加え、マイクロエレクトロニクス・航空宇 GEC Student Award for Excellence：口頭発

宙応用・生物医療応用・環境応用などの応用研究

表を行う学生（博士後期課程最終年度レベル）を含み、広く低温プラズマ理工学についての議論に対する表彰であり賞金授与を含む。１次書を行う場となっている。GEC における日本のコ類選考を通過した最終候補者（５名程度）に対

ミュニティの貢献とプレゼンスは大きく、応用物

し、当日２次審査を行う。

理学会プラズマエレクトロニクス分科会が主導

 GEC Student Poster Awards：ポスター発表

する ICRP との共催を行っている。さらに、を行う学生に対する表彰。事前の応募者に対GEC2022 が仙台で開催されたことも記憶に新しし当日の審査を行う。
 Student Travel Grant：口頭あるいはポスタ

い。
77th Annual Gaseous Electronics Conference

ー発表を行う学生に対し、学会登録費全額お（GEC2024）が 2024 年 10 月 7 日（月）から 11

よび宿泊費の一部を補助するもの。

日（金）合衆国カルフォルニア州サンディエゴ

 Child Care Grants：本人とともに家族が学会

Double Tree by Hilton San Diego Mission Valleyに参加する場合、あるいは本人は学会に参加を会場とし、完全対面方式にて開催予定である。

している間の家族にケアが必要な場合などに

Web site https://www.apsgec.org/gec2024/

対する補助（特にポスドクや大学院生向け）。

日本と現地を結ぶ空の便は、サンディエゴ国際空

いずれに対しても日本からの応募は非常に少な

港との直行便の他、ロスアンゼルスやサンフラン

い傾向にあるが、博士後期課程学生であれば学生シスコなどの西海岸都市を経由する選択肢が豊賞 へ の 積 極 的 な 応 募 を お 勧 め し た い 。 GEC

富であり、アクセスしやすいといえる。西海岸ロStudent Award for Excellence は非常にレベルがスアンゼルスからサンディエゴへは国内線で南高く、最終候補者に残るだけでも大変な栄誉となへ１時間程度である（そこからサンディエゴフリ

る。１次審査においては、本人の応募書類は言うーウイを南へ走ればすぐメキシコとの国境線）。

までもなく指導教員の推薦書のクオリティも重

もちろん温暖な気候に恵まれており、ビーチに面要である。当日の２次審査は口頭発表と同等かそしたダウンタウン（サンディエゴ国際も至近）とれ以上に質疑応答が重要視される（もちろん英語学会会場は数 km 以内の距離にある。

が巧みであることは前提）。簡単なことではない

学術界・産業界・ベテラン・若手が集う活気あが、十分な準備をして挑戦するだけの価値がある

る GEC に、多くの方々の参加を期待したい。

といえる。

40

第 22 回プラズマエレクトロニクス賞受賞候補論文の募集
大阪公立大学
応用物理学会プラズマエレクトロニクス分科

白藤 立
当該論文の内容が発表された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会が主催する研究会、国際会議等の会議録（Program book やる学術的あるいは工業的に価値のある優秀な論文

Abstract 集、Proceedings 等の会議に関する記載箇所[会議名、を対象とし、その著者に「プラズマエレクトロニ

日付、場所等]ならびに当該発表が記されたプログラムの箇所）

クス賞」を贈り表彰を行っています。候補論文はのコピー、２件以内。

自薦・他薦を問いません。下記の要領により奮ってご応募下さい。

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 字程度でわかりやすく記述）

プラズマエレクトロニクス分科会が主催する研究会、国際会議などで発表され、かつ 2021 年、表彰

2022 年、2023 年に発行の国際的な学術刊行物

2024 年の応用物理学会春季学術講演会中に受（JJAP など）に掲載された原著論文。受賞者は、賞者の発表を行います。2024 年応用物理学会秋季表彰の時点においてプラズマエレクトロニクス分

学術講演会中に受賞者の表彰式（賞状および記念科会会員あるいは応用物理学会会員とする。

品を贈呈）
を行い、
記念講演を依頼する予定です。

プラズマエレクトロニクス賞はプラズマエレ
クトロニクス分野の優秀な論文の著者に授与され書類提出期限2024 年 1 月 9 日（火）当日消印有効る論文賞ですが、プラズマエレクトロニクス分科会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

書類提出先

トロニクス等）での発表や議論を通じて生み出さ〒558-8585 大阪市住吉区杉本3-3-138

れた優れた論文を表彰したいという考えに基づき、大阪公立大学 工学研究科

賞規定に「プラズマエレクトロニクス分科会が主

白藤 立

催する研究会、国際会議などで発表され」という（プラズマエレクトロニクス分科会幹事長）

要件が付与されています。

※ 封筒表に「プラズマエレクトロニクス賞応

電子物理系専攻

募書類在中」と朱書のこと
提出書類

なお、プラズマエレクトロニクス賞規定他、詳以下の書類各１部、およびそれらの電子ファイ

細な情報については、プラズマエレクトロニクス

ル(PDF ファイル) 一式


分科会のホームページ
http://annex.jsap.or.jp/plasma/

候補論文別刷（原著論文 1 件、コピーでも可、第１ページにをご覧ください。

候補論文と朱書する。関連論文があれば２件以内の別刷またはコピーを添付）41

2023 年度(令和 5 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

メールアドレス

白藤 立

大阪公立大学
工学研究科 電子物理系専攻〒558-8585
大阪府大阪市住吉区杉本3-3-138
TEL: 06-6605-2681

shirafuji@omu.ac.jp

副幹事長

伊藤 昌文

名城大学
理工学部 電気電子工学科〒468-8502
愛知県名古屋市天白区塩釜口
1－501
TEL：052-838-2306

ito@meijo-u.ac.jp

副幹事長

上坂 裕之

岐阜大学
工学部 機械工学科〒501-1193
岐阜県岐阜市柳戸 1-1
TEL: 058-293-2511

kousaka.hiroyuki.e2@f.gifuu.ac.jp

副幹事長

深沢 正永

産業技術総合研究所
先端半導体研究センター〒305-8569
茨城県つくば市小野川１６－１
TEL: 050-3648-4587

Masanaga.Fukasawa@aist.go.jp

幹事
任期2024 年 3 月

会田 倫崇

東京エレクトロン テクノロジーソリューションズ株式会社
成膜技術開発センター
シミュレーション技術開発部〒407-0192
山梨県韮崎市穂坂町三ツ沢650
TEL: 0551-23-4228

michitaka.aita@tel.com

大澤 直樹

金沢工業大学工学部 電気電子工学科〒921-8501
石川県野々市市扇が丘 7-1
TEL: 076-248-9907

n.osawa@neptune.kanazawa-〃

九州大学
システム情報科学研究院〒819-0395
福岡県福岡市西区元岡 744
TEL: 092-802-3723

kamataki@plasma.ed.kyushu-

室蘭工業大学
大学院工学研究科 もの創造系領域
電気デバイス計測ユニット〒050-8585
北海道室蘭市水元町 27-1
TEL: 0143-46-5548

skawaguchi@mmm.muroran-〒243-0014
神奈川県厚木市旭町4-14-1
TEL: 050-3140-3201

幹事長

〃

〃

鎌滝 晋礼

川口 悟

〃

川島 淳志

ソニーセミコンダクタソリューションズ
株式会社
第 2 研究部門

〃

桑原 彬

名古屋大学
工学研究科 総合エネルギー工学専攻

〃

鈴木 陽香

名古屋大学
工学研究科 電子工学専攻〒464-8603
愛知県名古屋市千種区不老町
工学部 8 号館南棟 301
TEL: 052-789-5936〒464-8603
愛知県名古屋市千種区不老町
IB電子情報館北棟205
TEL: 052-789-2726

it.ac.jp

u.ac.jpit.ac.jp

Atsushi.Kawashima@sony.com

akuwahara@energy.nagoyau.ac.jp
suzuki.haruka.c3@f.mail.nag
oya-u.ac.jp

竹中 弘祐

大阪大学 接合科学研究所
接合プロセス研究部門
エネルギー変換機構学分野〒567-0047
大阪府茨木市美穂ヶ丘 11-1
TEL: 06-6879-8651

〃

辻 享志

国立研究開発法人
産業技術総合研究所
ナノカーボンデバイス研究センター
先端素材研究チーム〒305-8565
茨城県つくば市東 1-1-1
TEL: 029-861-0254

橋本 惇一

キオクシア株式会社
先端メモリ開発センター〒512-8550
三重県四日市市山之一色町 800 番地（四日市工場）junichi8.hashimoto@kioxia.c〃

高知工科大学
システム工学群
電子・光システム工学教室〒782-8502
高知県香美市土佐山田町宮ノ口 185
TEL: 0887-57-2113

hatta.akimitsu@kochi-

株式会社日立製作所
計測イノベーションセンタ
ナノプロセス研究部〒185-8601
東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280

鶴岡工業高等専門学校
創造工学科 機械コース〒997-8511
山形県鶴岡市井岡字沢田 104
TEL: 0235-25-9146

〃

〃

〃

〃

八田 章光

三浦 勝哉

吉木 宏之

42

k_takenaka@jwri.osakau.ac.jp

takashi.tsuji@aist.go.jpomtech.ac.jp
katsuya.miura.aq@hitachi.comyoshiki@tsuruoka-nct.ac.jp

幹事
任期2025 年 3 月

天野 智貴

パナソニックホールディングス株式会社
マニュファクチャリングイノベーション
本部〒571-8502
大阪府門真市松葉町2番7号
TEL: 080-9940-7737

ito@ppl.eng.osaka-u.ac.jp

amano.tomoki@jp.panasonic.c
om

〃

伊藤 智子

大阪大学
工学研究科 マテリアル生産科学専攻
生産科学コース 浜口研究室〒565-0871
大阪府吹田市山田丘 2-1
アトミックデザイン研究センター
TEL: 06-6879-7917

〃

川崎 仁晴

佐世保工業高等専門学校
電気電子工学科〒857-1193
長崎県佐世保市沖新町 1-1
TEL: 0956-34-8468

h-kawasa@sasebo.ac.jp

〃

佐々木

東北大学
大学院工学研究科 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
6-6-05
TEL: 022-795-7046

s.sasaki@tohoku.ac.jp

〃

塩田 有波

三菱電機株式会社
先端技術総合研究所
環境システム技術部 放電応用グループ〒661-8661
兵庫県尼崎市塚口本町8-1-1
TEL: 06-6497-3545

渉太

Shiota.Arufa@dp.MitsubishiE
lectric.co.jp

〃

清水 鉄司

産業技術総合研究所
電子光基礎技術研究部門
先進プラズマプロセスグループ〒305-8568
茨城県つくば市梅園 1-1-1
中央第 2

tetsuji.shimizu@aist.go.jp

〃

全 俊豪

東京工業大学工学院 電気電子系 安岡・竹内研究室〒152-8552
東京都目黒区大岡山2-12-1-S3-3
TEL: 03-5734-2900

zen@ee.e.titech.ac.jp

〃

田中 宏昌

名古屋大学
低温プラズマ科学研究センター

〃

谷出 敦

株式会社 SCREEN ホールディングス
第二技術開発室〃富田 健太郎北海道大学
大学院工学研究院 応用量子理工学部門〃〃〒465-8603
愛知県名古屋市千種区不老町
ES 館 425 号室
TEL: 052-788-6230〒612-8486
京都府京都市伏見区羽束師古川町
322
TEL: 075-931-7925 内線: 8305467〒060-8628
北海道札幌市北区 13 条西 8 丁目
北海道大学工学部 A 棟 4 階 4-28 室TEL: 011-706-5594

平松 亮

ウエスタンデジタル合同会社〒512-8550
三重県四日市市山之一色町 800 番地
TEL: 059-330-1402

宗岡 均

東京大学
新領域創成科学研究科 物質系専攻
寺嶋・伊藤研究室〒277-8561
千葉県柏市柏の葉5-1-5-504
基盤棟5階5A1
TEL: 070-1557-6046

43

htanaka@plasma.engg.nagoyau.ac.jp

tanide@screen.co.jp

tomita.kentaro@eng.hokudai.
ac.jpryo.hiramatsu@wdc.com

muneoka@plasma.k.utokyo.ac.jp

2023 年度(令和 5 年度)分科会幹事役割分担
役割分担

留任

幹事長

白藤 立

大阪公立大学

副幹事長

伊藤 昌文

名城大学

上坂 裕之

岐阜大学

深沢 正永

ｿﾆｰｾﾐｺﾝﾀﾞｸﾀｿﾘｭｰｼｮﾝｽﾞ

1. 庶務・分科会ミーティング

竹中 弘祐

大阪大学

2. 春秋講演会シンポジウム

伊藤 昌文

名城大学

シンポジウム・海外招待講演

深沢 正永

ｿﾆｰｾﾐｺﾝﾀﾞｸﾀｿﾘｭｰｼｮﾝｽﾞ

分科内招待講演

上坂 裕之

岐阜大学

チュートリアル講義

八田 章光

高知工科大学辻 享志

産業技術総合研究所

鎌滝 晋礼

九州大学

田中

上坂 裕之

岐阜大学

深沢 正永

ｿﾆｰｾﾐｺﾝﾀﾞｸﾀｿﾘｭｰｼｮﾝｽﾞ

鎌滝 晋礼

九州大学

全

竹中 弘祐

大阪大学

田中

宏昌

名古屋大学

川口 悟

室蘭工業大学谷出

敦

SCREEN ホールディングス

桑原 彬

名古屋大学

伊藤

智子

大阪大学

上坂 裕之

岐阜大学

八田 章光

高知工科大学清水鉄司

産業技術総合研究所

大澤 直樹

金沢工業大学

伊藤

智子

大阪大学

鈴木 陽香

名古屋大学

富田

健太郎

北海道大学

伊藤 昌文

名城大学

大澤 直樹

金沢工業大学清水鉄司

産業技術総合研究所

会田 倫崇

東京ｴﾚｸﾄﾛﾝ ﾃｸﾉﾛｼﾞｰｿﾘｭｰｼ

川崎仁晴

佐世保工業高等専門学校

富田

健太郎

北海道大学

3. プラズマプロセシング研究会

新任

宗岡

均

東京大学

谷出

敦

SCREEN ホールディングス

平松亮

ウエスタンデジタル

宏昌

名古屋大学

俊豪

東京工業大学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

ｮﾝｽﾞ

7. プラズマエレクトロニクス講習会

吉木 宏之

鶴岡工業高等専門学校

川口 悟

室蘭工業大学

深沢 正永

ｿﾆｰｾﾐｺﾝﾀﾞｸﾀｿﾘｭｰｼｮﾝｽﾞ

辻 享志

産業技術総合研究所

佐々木

橋本 惇一

キオクシア

天野

智貴

ﾊﾟﾅｿﾆｯｸﾎｰﾙﾃﾞｨﾝｸﾞｽ

川島 淳志

ｿﾆｰｾﾐｺﾝﾀﾞｸﾀｿﾘｭｰｼｮﾝｽﾞ

平松亮

ウエスタンデジタル

会田 倫崇

東京ｴﾚｸﾄﾛﾝ ﾃｸﾉﾛｼﾞｰｿﾘｭｰｼ

塩田

有波

三菱電機

敦

SCREEN ホールディングス

渉太

東北大学

ｮﾝｽﾞ
三浦 勝哉

日立製作所

谷出

鈴木 陽香

名古屋大学

佐々木

川島 淳志

ｿﾆｰｾﾐｺﾝﾀﾞｸﾀｿﾘｭｰｼｮﾝｽﾞ

天野智貴

ﾊﾟﾅｿﾆｯｸﾎｰﾙﾃﾞｨﾝｸﾞｽ

9. ホームページ

竹中 弘祐

大阪大学

宗岡

均

東京大学

10. 会計吉木 宏之

鶴岡工業高等専門学校

川崎仁晴

佐世保工業高等専門学校

11. プラズマエレクトロニクス賞

白藤 立

大阪公立大学12. アカデミックロードマップ

白藤 立

大阪公立大学

伊藤 昌文

名城大学

深沢 正永

ｿﾆｰｾﾐｺﾝﾀﾞｸﾀｿﾘｭｰｼｮﾝｽﾞ

三浦 勝哉

日立製作所

塩田

有波

三菱電機

桑原 彬

名古屋大学

全

8. 会誌編集・書記（戦略企画室）13. PE 懇親会

ICRP 委員（オブザーバー）

杤久保

文嘉

金子 俊郎

東京都立大学
東北大学

44

渉太

俊豪

東北大学

東京工業大学

2023 年度（令和 5 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

林 信哉

（九州大学）

8.1

プラズマ生成・診断

竹田 圭吾（名城大学）

8.2

プラズマ成膜・エッチング

篠田 和典（日立製作所)

荻野 明久（静岡大学）

8.3

プラズマナノテクノロジー

北嶋 武（防衛大学校）8.4

プラズマライフサイエンス

栗田 弘史（豊橋技術科学大学）

8.5

プラズマ現象・新応用・融合分野

呉 準席（大阪公立大学）

8.6

Plasma Electronics English Session

小野 亮（東京大学）

北﨑 訓（福岡工業大学）

8.7

プラズマエレクトロニクス分科内招待講演

伊藤 昌文（名城大学）

8.8

PE 賞受賞記念講演

伊藤 昌文（名城大学）

木下 啓藏（副会長）（アイオーコア）

平松 美根男（名城大学）

伊藤 昌文（名城大学）

２．応用物理学会理事

３．フェロー
応用物理学会フェロー名簿
https://www.jsap.or.jp/jsap-fellow/fellow-members
をご参照下さい。
このほか、応用物理学会の代議員、本部委員会などにおきましても、多くの分科会会員の方にご活躍頂いておりますが、誤った掲載でご迷惑をおかけしてしまうリスクを考慮して、掲載を取りやめております。

45

活動報告
プラズマエレクトロニクス分科会幹事会は Zoom を用いたオンライン会議にて 2023 年 9 月 29 日にインフォーマルミーティングとして開催された．
1. 春季講演会における分科会の企画

5. プラズマプロセシング研究会（SPP-41）の進捗

伊藤副幹事長（名城大）から，2024 年春季講演会

状況での分科会企画について説明がなされた．シンポ

上坂幹事（岐阜大），赤塚幹事（東工大）から SPP-

ジウム，チュートリアルは後述の通りである．

41 の開催計画の説明があった．予稿投稿締め切り

・シンポジウムは 10 月 29 日，参加申し込み締め切りは 12 月 14

鎌滝幹事（九州大）から，シンポジウムの企画案

日予定．

として，「ナノ粒子」の提案がされ，承認された．
次々回以降は「先進半導体」または「プラエレロ

6. 関連会議についてードマップ」で検討予定．

6.1

・チュートリアル白藤幹事長（大阪公大）から 2023 年度から DPS

深沢幹事（ソニーセミコンダクタソリューション

が分科会共催となる件について説明があった．分ズ）から，「チャージングダメージ」および講師候科会が共催の場合は，著作権帰属を応物学会にす補者が提案され，承認された．

ることはできないため，今年度は DPS 組織委員

DPS について会の帰属とする．今後の著作権の取り扱いは組織
2. PE インキュベーションホールの開催報告

委員会と分科会で継続審議とする．

川口幹事（室蘭工大）から，インキュベーション
ホールの開催報告があった．地方の学会と日程が6.2

ISPlasma2024 について重なったため，
参加者数は定員に達しなかったが，田中幹事（金沢大）から開催についての説明があ

ポスターセッションでは活発な議論が行われた旨， った．今回は APSPT と共同開催となるが，特集報告があった．

号の取り扱いについては未定．

3. プラズマ新領域研究会の進捗状況

6.3

上坂幹事（岐阜大）から，新領域研究会の開催計杤久保幹事（都立大）から開催案内があった．High

画の説明があった．10 月 20 日（高知），11~12 月

pressure low temperature plasma chemistry に（オンライン），1~2 月（名古屋）に 3 回実施予関する国際シンポジウム．予稿投稿締め切りは

定．

2024 年 2 月 15 日．

4. PE 講習会の進捗状況

6.3

深沢幹事（ソニーセミコンダクタソリューション

についてズ）から開催計画の説明があった．11 月 17 日に

白藤幹事長（大阪公大）から開催案内があった．

大阪「JEC 日本研修センター 心斎橋」およびオ

マイクロプラズマに関するワークショップ．フランライン（Zoom ウェビナー）にてハイブリッド

ンスにて来年 6 月開催予定．予稿投稿締め切りは

開催予定．

未定．
46

Hakone XVIII についてInternational Workshop on Microplasmas

8. 第 22 回プラズマエレクトロニクス賞の候補論

9.4

文募集

数の１０％以内）

白藤幹事長（大阪公大）から案内があった．募集

応物の表彰ガイドラインが 7 月に制定されたこと

締め切りは 2024 年 1 月 9 日．

に伴い，分科会の規定も改定．改定後は「表彰件

講演奨励賞規定の改定（応物要請：表彰は母

数は，講演会等毎に定め，各々，審査対象者総数
9. その他（白藤幹事長（大阪公大）から）の 10％を最大として選考する」とした．
「審査対

9.1

象者総数」の計算方法は今後検討．

IPCS サマース ク ー ル 2023 共催 報告，

ICPIG2023 共催・学生補助報告について
2 学会の共催報告があった．IPCS は分科会から学

9.52024 プラエレ事業計画と予算案

生向けサマースクールの援助を行った．ICPIG は事業計画と予算案について説明があった．2024 年

前回（北海道開催）の余剰金の活用で，学生（19の特記事項として，ICRP の定常的準備体制を構名）の旅費支援が今回限りで行われた．

築および予算の積み立て，ホームページのリニューアル費用および科学イラスト・挿絵・動画作成

9.2

アカデミックロードマップ改定版進捗報告の委託についての説明があった．

進捗状況について報告があった．2050 年を念頭に置いたロードマップを作成中．8 月 20 日までに全

9.6

ICRP2025（予定）の準備状況

体まとめ案が完成し，現在，関係者に案を開示しICRP2025 の準備を至急進めていく旨，説明があ

意見を収集している．秋応物のシンポジウムで公った．

開を目指す方針．
9.3

日本学術会議「学術の中長期研究戦略」に採記：鈴木（名大）択公表
ロードマップと併せて秋応物でのシンポジウム開催を目指す方針．

47

プラズマエレクトロニクス関連会議日程
新型コロナウイルスの影響で、開催日程および開催形態が不確定なものがあります。詳細は各会議の web
ページをご参照ください。

【 国際会議 】
2024.3.3 - 7
16th International Symposium on Advanced Plasma Science and its application for nitrides and nanomaterials, 17th
International Conference on Plasma nanotechnologies and sciences (ISPlasma 2024/IC-PLANTS 2024) and 13th AsiaPacific International Symposium on the basic and applications of plasma technology (APSPT)
Nagoya University, Nagoya, Japan
https://isplasma.jp
2024.8.3 - 7
5th International Conference on Data-Driven Plasma Science (ICDDPS-5)
Univeristy of California, Berkeley, CA, USA
https://na.eventscloud.com/website/63026/
2024.9.8 - 13
10th International Conference on Plasma Medicine (ICPM10), together with 9th International Workshop on Plasma for
Cancer Treatment (IWPCT)LifeClass Hotels & Spa Portorož, Slovenia
2024. 10.7 - 11
77th Annual Gaseous Electronics Conference (GEC)
Double Tree by Hilton San Diego Mission Valley, San Diego, CA, USA
https://www.apsgec.org/gec2024/
2024. 11.14 - 1545th International symposium on dry process (DPS)
Chitose, Hokkaido, Japan【 国内会議・会合 】
2024. 1.23 – 25
第 41 回プラズマプロセシング研究会 (SPP-41)
東京工業大学 大岡山キャンパス，東京都目黒区
https://gakkai-gran.jp/spp41/
2024. 3.22 – 25
第 71 回 応用物理学会 春季学術講演会
東京都市大学 世田谷キャンパス，東京都世田谷区
https://meeting.jsap.or.jp/jsap2024s/
2024. 9.16 – 20
第 85 回 応用物理学会 秋季学術講演会
朱鷺メッセほか 2 会場，新潟県新潟市
https://www.jsap.or.jp/jsap-meeting/future2025. 3.14 – 17
第 72 回 応用物理学会 春季学術講演会
東京理科大学 野田キャンパス，千葉県野田市
https://www.jsap.or.jp/jsap-meeting/future48

当会報への広告掲載について
応用物理学会 プラズマエレクトロニス分科会では、分科会会員への情報提供を旨とし、会報への広告出展を募集しております。広告の掲載にあ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し上げます。
1. 契約の種類

4. 広告掲載料(A) 年間契約コース

掲載料は下表の通りとします。なお、年間契約

1 年間にわたる掲載。通常は 6 月、12 月の場合も申し込み時点で一括請求とさせて頂きに発行される 2 号にわたって掲載されまます。

す。掲載号ごとに新規原稿に差替えできます。
(B) 単号契約コース

半ページ

特定の号のみの掲載。
1 ページ
2. 掲載位置(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）

掲載位置は編集後記の後になります。基本五十

2 ページ

12 万円

8 万円

音順の掲載になりますが、レイアウト等の都合で(見開き指定可)（9 万円）（6 万円）

適宜変更になる可能性があります。何卒ご了承く

裏表紙

12 万円

8 万円

（9 万円）（6 万円）

ださい。また裏表紙への依頼がない場合には年間契約の中からまわす場合があります。不都合があ※カッコ内は賛助会員企業

る場合にはご相談ください。
5. 問い合わせ先
3. 入稿〒113-0031 東京都文区根津 1-21-5

原稿は A4 版ネガ、もしくは電子ファイル（pdf）

応物会館 2 階とします。これ以外の場合、かかる費用を別途請

公益社団法人 応用物理学会

求させて頂く場合があります。

TEL: 03-3828-7723
FAX: 03-3823-1810
Email: divisions@jsap.or.jp
HP: http://annex.jsap.or.jp/plasma/

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編集後記
プラズマエレクトロニクス分科会会報 No.79 をても簡単に触れていただきました．

発行することが出来ました．大変お忙しい中，原国内外の会議報告を拝読しますと，新型コロナ

稿をご執筆いただいた方々，多くのご助言をいた

ウイルス感染症の影響が完全に無くなったと言えだいた方々に心からお礼申し上げます．ありがとないものの，以前の形を取り戻した例も多く見らうございます．

れます．少し前までは，オンライン，あるいは対巻頭言では，株式会社日立製作所の松井都様よ面とオンラインのハイブリッド開催が多かったより「プラズマエレクトロニクス分野への期待」とうに思いますが，完全対面開催の会議がかなり増題し，この度ドライプロセスシンポジウム (DPS)

えてきました．個人的にも，対面での学会参加ががプラズマエレクトロニクス分科会の共催となる

増えつつあり，休憩時間の自由な議論など，対面ことを受けまして，DPS の成り立ちから今後のプ開催の価値を改めて認識しつつあります．オンラ

ラズマエレクトロニクス分野の発展への期待につイン開催にも，気軽に参加しやすく，時間効率のいてご執筆いただきました．

面で優れている等の利点がありますが，早く良いとこ取りの VR 技術が発展しないかな等とつい想

また，産業技術総合研究所の山田英明先生からは，「プラズマ合成ダイヤモンドの現状と将来展望」 像してしまいます．
と題したご寄稿で，ダイヤモンド合成の意義と現

今後予定されている応用物理学会春季学術講演状，そしてプラズマプロセスの担う役割について，

会，ISPlasma2024 / IC-PLANTS2024 / APSPT-

ご解説頂きました．

13，GEC2024 についてもご案内いただきました．

研究室紹介のコーナーにおきましては，九州大

案内記事をご一読いただき，皆さま奮ってご参加

学の林信哉先生に研究室の様子や研究内容をご紹くださいますようお願い申し上げます．

介いただきました．研究室の特色が出やすい教育

最後に，本号の原稿執筆を快く引き受けてくだ

方針やイベントのご紹介の他，多彩な研究内容をさいました著者の皆様，幹事長，副幹事長を始め

分かりやすくご解説いただき，大変興味深く拝読とする分科会会員の皆様および応用物理学会事務しました．

局分科会担当の小田様にこの場を借りて，改めて研究紹介では，近年産業界で需要の高まりを見感謝を申し上げます．尚，分科会会報では，各種せるプラズマを用いた表面改質技術についてご解

報告や行事案内を随時募集しております．今後と説頂きました．プラズマ処理効果の持続性や安全もプラズマエレクトロニクス分科会会報をどうぞ

性といった課題解決に向けた取り組みを 10 ペー

宜しくお願いいたします．皆様のお手元に届く頃

ジにわたってご解説頂き，とても内容が充実したには，日ごとに寒さがつのっていることと思いま

力作になっていると感じました．

すが，くれぐれもご自愛ください．

また，応用物理学会講演奨励賞を受賞されまし

記：佐々木（東北大学）

た東北大学の武田一希様には，受賞対象の講演内（令和 5 年度会報編集担当：

容に関する解説のみならず，最近ミネソタ大学への留学をしていたことを踏まえ，その様子につい鈴木、川島、佐々木、天野）50

プラズマエレクトロニクス分科会会報 No.79
2023年 12月15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 白藤 立
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（©2023 無断転載を禁ず）

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