英科学誌サイエンティフィック・リポーツに掲載されました

2021 年 1 月 14 日付の英科学誌「サイエンティフィック・リポーツ」（※1）に掲載されました。

当社は、滋賀県立大学酒井道教授（滋賀県彦根市、工学部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長）との共同研究により、従来不可能とされていた真空装置内
の情報を検出しワイヤレス通信で外部に送信する IoT センサデバイスの開発に世界で初めて成功
しました。

共同研究では当社の真空プラズマ装置のプラズマ発光状況を IoT センサデバイスが直接検出、
外部機器への送信に成功しました。従来、真空内に電子回路を含む機器の設置は不可能であっ
たため、真空中で直接測定し送信可能な IoT センサデバイスの開発は世界初です。
半導体業界等では真空プラズマ装置や他にも真空装置が多く利用されていますが、この成果を
応用することで真空装置の制御精度が飛躍的に向上し、生産効率の向上につながります。

【図：本研究開発で実現した真空環境下で動作可能なセンサデバイスと従来技術との比較】
従来は真空装置の窓から内部を測定していましたが、本研究チームが開発した IoT センサデバイ
スにより真空内に設置し直接測定、外部 PC 等へ送信し把握できるようになります。

＜本研究の背景＞
真空プラズマ処理をモニタリングする場合、色彩情報はガラス窓からでも測定できますが、温
度は内部でしか測定できません。そのためプラズマ処理の制御には限界があり、用途の広がり
の妨げにもなっています。
滋賀県立大学酒井教授と当社は以前から共同研究を通して製品開発を行っています。現在、
酒井教授は同大学において「地域ひと・モノ・未来情報研究センター」センター長でもあり、
社会人リカレント教育として ICT 高度育成に取組まれています。
現在当社従業員も同センターに通学、ICT や AI 技術を習得していて、酒井教授から当社装置へ
の展開の提案をいただき共同研究を開始しました。また本研究は総務省、平成 31 年度戦略的情報
通信研究開発推進事業（SCOPE）にも採択されています。（※２）

【写真：本研究で開発したセンサデバイス。右：真空プラズマ装置に設置した様子】

＜実用化に向けて＞
真空プラズマ装置は半導体分野や医療・バイオなど幅広い分野で、材料表面のプラズマ照射によ
って改質し、撥水・親水・防汚・接着などの用途に利用されています。例えばガラスを貼り合わ
せる場合、接着剤を使わずプラズマ処理で接着することができます。他にも最近ではプラズマに
よる殺菌・滅菌の効果も注目されています。
魁半導体では今回の研究成果をもとに共同開発先を募り、新たな真空プラズマ処理装置の開発
をすすめて参ります。真空内にセンサデバイスを設置し外部に通信できるのでプラズマの制御
精度が飛躍的に上がります。細かな条件設定が可能になるため、製造現場での歩留まりや性能
向上に繋がると期待しています。更に AI 技術を活用し、専門のエンジニアや熟練者でなくても
均一処理が可能な装置開発を進め、プラズマ装置の市場拡大を目指します。

＜共同研究の概要＞
■論文名: “In-vacuum active colour sensor and wireless communication across a va
cuum-air interface”
■掲載先：https://www.nature.com/articles/s41598-020-80501-z
■著者：
酒井道（滋賀県立大学）、北川貴之（魁半導体）、櫻井慶士（滋賀県立大）, 伊丹豪（滋賀県立大
学）, 宮城茂幸（滋賀県立大学）, 登尾一幸（魁半導体）、田口貢士（魁半導体）
■滋賀県立大学酒井教授について
・酒井道／滋賀県立大学工学部電子システム工学科教授、
同「地域ひと・モノ・未来情報研究センター」センター長
研究分野:メタマテリアル科学、プラズマ理工学
[本研究における役割] 共同研究リーダー
[プロフィール] http://db.spins.usp.ac.jp/html/200000140_ja.html
■特許情報：本研究で開発したセンサ装置は特許出願中。
「センサ装置および低圧空間システム」特願 2020-172037

※注釈※
（※１）サイエンティフィック・リポーツ（Scientific Reports）は、ネイチャー・リサーチ社（英語
版）が刊行するオンラインの学術雑誌。自然科学の全分野を網羅した世界最大の学術雑誌。
・URL：https://www.nature.com/srep/
（※２）本研究は総務省平成 31 年度戦略的情報通信研究開発推進事業（SCOPE）の採択事業。
「工業プロセス内隔離状態部への無線通信型色彩センサの投入による内部プロセス診断」
【お問い合わせ先】
滋賀県立大学地域ひと・モノ・未来情報研究センター
TEL：0749-28-8421 /E-Mail： ict＠e.usp.ac.jp
滋賀県彦根市八坂町 2500

株式会社魁半導体 https://sakigakes.co.jp/
TEL：075-204-9589 ／ FAX：050-3488-5883 ／ E-mail：s.sales＠sakigakes.co.jp
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