金属の加工技術:ルテニウム

ルテニウムスパッタリングターゲットの
製造・高純度化のフロー

ルテニウムスパッタリングターゲットの製造・高純度化のフロー

・ルテニウムは、HDDの塗布材料として、記憶容量増加の基礎材料に使用されており、今後次世代の半導体(MRAM)の主要原料としてもスパッタリングターゲットの需要が期待されている材料。
・当社では、スパッタリングターゲットの製造だけではなく、使用したルテニウム製品の回収⇒精製⇒原料化のサイクルを確立しております。
・電子産業、触媒化合物に使用されるルテニウムは高純度が求められており、高純度ルテニウム(99.999%)へ精製できる技術をもっているのは当社だけです。

高純度ルテニウム スパッタリングターゲット

  • 放電プラズマ焼結(SPS)法を用い、高純度ルテニウム粉末の特性を損なうことなくニアネット成形によるバルク製造が可能。
  • 国内最大級のSPS装置を複数台所有。
    高速焼結技術を活かし、様々な品種を効率よく製造できる。
  • 単金属粉末のほか、合金粉末、[高融点金属]-[低融点金属]粉末、[金属]-[セラミックス]など、あらゆる混合粉末の焼結が可能。
  • 近年では独自の溶解方法で含有不純物を極限まで低減する超高純度ターゲット製造技術を確立し、半導体需要にも対応。
放電プラズマ焼結(SPS)装置
放電プラズマ焼結(SPS)装置
焼結ルテニウムターゲットφ444mm, 4N
焼結ルテニウムターゲットφ444mm, 4N
溶解ルテニウムターゲットφ300mm, 5N
溶解ルテニウムターゲットφ300mm, 5N

[金属]-[セラミックス] 超高分散材料

金属に体積比40%のセラミックスを混合した焼結組織

Ultrahigh Dispersion Material

Ultrahigh Dispersion Material
Ultrahigh Dispersion Material

Conventional Material

Conventional Material

金属-金属、金属-セラミックスでの高分散焼結組織

  • 弊社独自の粉末複合化技術を用いて、[金属]-[セラミックス]超高分散粉末を製造。
  • セラミックスの体積比率が多いものでも高分散を実現。
  • SPSを用いた高速焼結により、粒成長を抑え高分散状態を維持したバルクを製造可能。
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リサイクル・高純度化技術

リサイクル・高純度化技術

フルヤ金属では、世界に先駆けルテニウムの完全リサイクルシステムを確立しました。弊社のリサイクルシステムは同時に、ルテニウムの高純度化を達成するためにも必須であり、特にストレージ産業、半導体産業などの高純度材料が必要とされる産業において必須の技術要素と言えます。

製品に含まれる様々な不純物はスパッタリング時にパーティクルを発生させ、また期待される製品性能を低下させる原因となります。
一般に、ルテニウム原料は南アフリカの鉱山から採掘されますが、それらは総じて不純物が多く含まれ用途によってはそのまま使用することができません。こうした原料は弊社で保有する各種分析装置で分析され、用途に応じて独自のリサイクルシステムで高純度化されます。また、各種使用済み製品などもこのシステムを用いることで、高純度原料に生まれ変わります。

このラインは卑金属や他のPGMを定量的に低減することを可能にし、高品質のルテニウム製品を安定的、継続的に提供することができます。

フルヤ金属のルテニウム製品

一体型スパッタリングターゲット

一体型スパッタリングターゲット
一体型スパッタリングターゲット

非常に硬く脆い材料ですが、多様な加工技術を用いてバッキングプレートレスの一体型ターゲットを作製しております。

焼結スパッタリングターゲット(鏡面仕上げ)

焼結スパッタリングターゲット(鏡面仕上げ)

初期パーティクル低減とプレスパッタ時間短縮を目的として、特殊な研磨方法を用いた表面粗さRa<0.1μmを有するターゲットを実現しました。

溶解スパッタリングターゲット(エッジ部R加工)

溶解スパッタリングターゲット
溶解スパッタリングターゲット

端面アーキング対策として、製品エッジ部分にR加工を施しました。製品加工時に欠けや脱落が発生しない様、加工方法/条件を最適化しました。

記念メダル

記念メダル
記念メダル

ルテニウムバルクを用いて、定年退職記念メダルを作製しました。ルテニウム独特の白みがかった光沢を活かし、美しい外観に仕上げました。