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ダイナミック電気化学評価装置(d-EC)

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新しい超精密加工プロセス技術と応用技術の提案
グリーンデバイスの実現を目指した精密加工プロセス技術の開発研究と応用
― 究極デバイスとしてのダイヤモンド基板の革新的超精密加工プロセスへのブレークスルー －

　近年，省エネルギー化・高機能化を目指して，半導体薄膜下地としてのサファイア基板や， SiCやGaNなどの半導体材料によるLED，パワーデバイスなどの研究開発が盛んに進められています． そこで注目されている”ポストSiから SiC/GaNデバイス”とそして次に控えている理想的ともいえる ”半導体ダイヤモンド基板による究極デバイス”がああります．これら基板の大電力制御素子， 高周波大出力素子，スイッチング素子は，Siデバイスの数10倍から数万倍の性能を有し， まさに理想的な材料基板です．とくに半導体ダイヤモンド結晶は，2020年以降の次々世代型デバイスとして 期待されています．ポストSiに関しては，半導体ダイヤモンド時代に向けて，日本のSiC取組み策の失敗を 繰り返してはいけない．すなわち，SiC利用技術は，SiC上へのホモエピを実現した京大・松波弘之教授の 日本発の技術であったはずが，基板作成・基板加工を米国のCree社，デバイス化への道を独国のジーメンス社 などに先導されてしまい，日本が後追いの状況にあることは誠に残念なことです．
　地球上でもっとも硬質な材料である半導体ダイヤモンドの表面を高能率で無じょう乱鏡面にする 超精密加工技術を確立しておかなければ，究極デバイス作成でネックになることは必至です． SiC，GaN基板を適用したデバイス化研究はすでに進められていますが，やはり難加工材料であるため， それらの加工に関してはいろいろと試行錯誤的に加工を試みていますが決定的なものはなく，加工コストが 莫大なものとなっています．ダイヤモンド結晶に関しては，結晶の育成・成長，結晶加工，結晶欠陥評価法， MOS界面形成法等，それぞれの分野・立場から数多くの研究が行われ始めた段階にありますが，特に超精密加工 についての研究はいまだ手付かずの状況にあります．
　（株）Doi Laboratory設立者の土肥らは，九州大学におけるプロジェクトで，SiC，GaNなどの半導体材料によるLED， パワーデバイスなどが注目される中，「半導体ダイヤモンドによる究極デバイス」実現構想の一環としてダイヤモンド基板の革新的加工プロセスの 確立を目指してきました．ダイヤモンドの性能指数は，Siに比べて数十～数万倍の理想的な特性を持つ反面， 超高硬度・化学的安定性などの理由から加工が極めて困難です．そこで，半導体ダイヤモンド基板を 主対象として，疑似ラジカル場の形成法を検討するとともに，加工環境コントロール型密閉式研磨法と PCVM(Plasma Chemical Vaporization Machining)法を融合させた”革新的密閉式CMP/PCVM 融合装置”を提案しました．そして，高圧～準高圧の酸素雰囲気環境下で光触媒反応とプラズマ援用すること により，従来の10～数十倍の加工能率を狙う高品位面加工法を開発しました．
　とくにDoi Projectでは，将来型高機能・多機能デバイス製造を実現し，我が国の産業競争力強化を 果たすため，超精密加工プロセスに関わる分野（結晶製造・装置メーカ，材料・消耗品メーカなど）と 大学が有機的研究開発組織を構築して，結晶基板の高効率・最適加工プロセスを実現することを特徴とし，脚光を浴びました．

　弊社（株）Doi Laboratoryでは，以上のように，これまで培ってきた超精密加工プロセス全般に関する膨大な蓄積技術を生かし， その応用を図りつつ，世の中の企業の発展のためにお役に立てたいと思っております． 超精密加工プロセス技術を必要とされる企業への橋渡しとなることを業務としており，下記の項目を柱としております．
（１）新規要素技術開発・受託加工・材料や消耗品の販売
（２）技術指導・企業内教育
（３）企業ネットワーク紹介