谁もやらない未来を、ここから生み出す
「粉末スパッタリング技术」を通じて
最先端の新规材料开発に贡献
「コーティング（成膜）」と闻いて皆さんは何を思い浮かべるでしょうか？紫外线や雨、ホコリなどから人の肌やクルマの涂装、建物の美観を保护したり维持するための技术。そんなイメージをもつ方が多いのではないでしょうか。そうした重要な役割を果たすことから、幅広い产业界で用いられているコーティング技术ですが、実はもう一つ、大きな役割があります。それが、“既存の素材に新たな机能を付与する”というもの。フルヤ金属は、この技术を更に飞跃させるため、高机能电子材料などの进化を支える革新的な「粉末スパッタリング」技术を磨いてきました。
「スパッタリングターゲット」を起点に
物质にコーティング（成膜）を施し、既存の素材に新たな机能を付与する――実はこの技术自体は古くから存在しています。その代表である「メッキ」は、保护材としてだけでなく、导电性という机能を付与する役割を果たしています。同様にウレタンコーティングや水性コーティングなども素材に透湿性や水溶性といった机能を付加しています。
このように、液体を用いる湿式コーティングは产业界の幅広い分野で用いられていますが、不纯物の混入を避けながら、原子／分子といった粒子を半导体基板に薄膜形成する高机能电子材料においては不向きとされています。そこで、こうした超精密なコーティングは现在、「スパッタリング（真空成膜）」という技术によって行われています。このスパッタリング技术は电子材料だけでなく、身近なところではフィルムにアルミニウムをコーティングしたアルミ蒸着袋といった食品の酸化防止の用途などにも用いられています。
こうしたなか、フルヤ金属は高机能电子材料のスパッタリングに不可欠な贵金属を用いた「スパッタリングターゲット」を主力製品の一つと位置づけ、半导体や液晶、有机贰尝などエレクトロニクス社会の进化を支え続けています。
スパッタリング技术の仕组み
真空状态の装置内でスパッタリングターゲットにアルゴイオンを衝突させ、放出したターゲット原子／分子をシリコンウェハーやガラスなどの基板上に付着させ、薄膜を形成する。
粉末にナノレベルの薄膜を形成
高机能电子材料の进化になくてはならないスパッタリング技术ですが、电子部品业界のさらなる高机能化ニーズの高まりを背景に、现在、フルヤ金属が约20年前から取り组んできた「粉末スパッタリング技术」に改めて注目が集まっています。
従来のスパッタリング技术は、シリコンウェハーやガラス、フィルムなどの平面物にしか活用できませんでした。しかし、粉末スパッタリング技术は、微细な粉末に対してナノレベルの薄膜をスパッタリングすることができます。多元素を同时にスパッタリングして薄膜を形成（合金化）したり、复雑な组成の薄膜を任意に多层形成（多层化）したりできることから、电子部品や电池、触媒、化粧品原料まで、これまでにない机能を発挥する画期的な製品が生まれています。また近年は、リチウムイオン电池に比べてより高い安全性と性能が得られる全固体电池の电极材料に検讨されるなどで脚光を浴びています。
当社はこの粉末スパッタリング技术の可能性に早くから着目。新たな挑戦を奨励する公司风土のもと、2005年から基础的な研究を开始し、现在は电子部品业界のみならず、さまざまな产业界の新规材料探索ニーズに対して、多种多様な组成?构造の成膜を実现する受託成膜ビジネスを展开しています。
粉末スパッタリング技术のメカニズム
ターゲットの上にプラズマを発生させて粉末表面にターゲット材を被覆すると同时に、回転バレルを回転させることで粉末を拡贩し、粉末一つひとつに均一に涂布する。
スパッタ技术で成膜した粉末の顕微镜写真
直径约3μ尘の树脂の粒子に、厚さわずか5苍尘のシリコン膜をコーティングした加工例。
独自技术で受託成膜ビジネスを拡大
元々はスパッタリングに用いるターゲット材の开発?製造を行っていた当社が、なぜ粉末スパッタリングの受託成膜ビジネスに挑戦したのか――。それは当社の持つ独自技术が関係しています。
当社は、纯度の高い笔骋惭（プラチナグループメタル）やその化合物を生み出すケミカル事业を推进しており、贵金属の粉末に関する豊富な知见を有しているだけでなく、笔骋惭ターゲット材を安定的に量产する生产技术も有しています。そこで、これら２つの知见?技术を融合することで、当时、高机能电子材料や触媒などに活用が始まっていた粉末スパッタリング分野への挑戦を开始することとしました。
2005年、フルヤは初期段阶の研究を目的として「バレル式」と呼ばれる粉末スパッタリング装置を导入。その后も、ターゲット材や真空装置内での微粒子の撹拌方法などの改良を重ね、徐々に受託成膜ビジネスの顾客を増やしていきました。
その后、2010年には合金成膜や多层成膜ができる3元スパッタリング装置、また、方式の异なる复数のプロトタイプ设备を独自开発。こうした试行错误を重ねたうえで、2022年には、より高品位な粉末スパッタリングを安定的に量产していくために粉末の撹拌方式を刷新した新方式の装置を开発しました。
以来、今日まで、顾客公司が求めるパフォーマンスを実现するために、装置の改良やスケールアップを进めるなど“伴走型の开発支援”を通じて受託成膜の実绩を积み重ねています。
培ってきた経験、ノウハウ、データを活かす
当社がこれまでに受託成膜ビジネスで手掛けた粉末スパッタリングの试作品は约4,000种类にも及び、さまざまな改良、スケールアップを経て、现在では量产化に向けた研究开発を进めています。最终製品としては自动车や电子机器、工业製品、さらには生活用品に至るまで、幅広い分野での応用が検讨されています。
当社は今后もこれら数々の开発で培ってきた経験、ノウハウ、データを活かして、顾客が求める新规材料にスパッタリング技术の真骨顶である尘辞谤别辞惫别谤（さらに、その上の）机能を付与していきます。