福田結晶技術研究所 電話番号 022-303-0170

単結晶のことなら何でもご相談下さい!

最先端バルク結晶成長技術で世界一にチャレンジ

  • 結晶つくりから結晶加工、デバイス製品化、事業化まで
  • 新結晶、新材料の探索と新デバイスの創成
  • 結晶材料マーケティング
  • 共同開発、開発委託、産学官連携による共同開発
  • 単結晶試作、試作の指導
  • 使用結晶製造装置のレンタル、結晶成長技術指導

セールスポイント

  • 最先端バルク結晶成長技術で世界一にチャレンジ
  • 中国、韓国、ドイツをはじめ、世界に広がる豊富な人脈と情報網
  • 15年に渡る国内、国外からの委託実績

共同研究・開発支援、コンサルティング

開発支援実績

ランガサイト単結晶

 弊社は当初、結晶育成に数十年携わった社長の福田の結晶育成技術を元に、創業当時に株主であった三菱商事(株)と協力して、国内部品メーカーにSAWデバイス用結晶のCZ法結晶育成の技術指導を実施し、事業の立ち上げの協力を行ってきました。
また同じ時期、弊社創業の地である東北の材料メーカーにランガサイトのCZ法結晶育成の技術指導を行って助成金獲得に寄与するとともに、大手部品メーカー数社と協力して燃焼圧センサーや圧力センサー事業の立ち上げも行っています。

ランガサイト単結晶

フッ化物単結晶(MgF2、LiCaAlF6等)

 フッ化物単結晶は、長年にわたって国内化学メーカーの大手(株)トクヤマと半導体露光装置用レンズの超大型CaF2結晶開発を共同で行い、事業立ち上げをともに推進しました。
 特に大型フッ化物引上げ装置や技術については、現在も国内外から何件もの引き合いがあり、装置・技術の販売を行っています。

大口径フッ化物単結晶引上げ装置
12″φ CaF2 単結晶



8″φMgF2単結晶


4″φLiCaAlF6単結晶

ZnO単結晶

 国内材料メーカーのLED用、センサー用等の基板として、高温高圧の超臨界水を用いた水晶量産に実績ある水熱合成法でのZnO結晶育成事業の立ち上げに尽力してきました。また、大阪大学と協力して助成金を獲得し、大型ZnO結晶作成にも成功しており、現在もなお、国内部品メーカーにおける実用化のプロジェクトを支援しています。
 後にZnOのシンチレーション特性に注目して、更に別な国内部品メーカーの行うZnOの育成からシンチレーターの研究にも協力しています。

ZnO製造装置オートクレーブ 内径 250mmφ 2基
3″φ ZnO結晶
3″φ ZnOウエハ

GaN単結晶

 アモノサーマル法を用いた、国内の大手化学メーカー数社によるGaN育成の開発にも協力して大きな成果を残しました。 アモノサーマル法は水熱合成法と同じ超臨界状態を用いる方法で、水熱合成が水の超臨界であるのに対して、アモノサーマル法はアンモニアの超臨界を用いる方法です。

Gan単結晶
Gan単結晶

サファイア単結晶

 CZ法の大型サファイア育成技術は国内と韓国の大手メーカー数社に技術指導を施し、事業の立ち上げに貢献してきました。 また (株)第一機電、日新技研(株)、(株)日立国際電気、住友金属工業(株)ら国内装置メーカーと協力して製造装置及び結晶の開発を行い、多くの国内外のメーカーに販売してきました。

 サファイアは育成してきた結晶の中でも融点2040℃と高温で、計測器メーカーによる2000℃の温度領域でも測定可能な熱電対の開発にも協力してきました。 融点2000℃以上の大型結晶育成可能な装置と経験をもとに、他の単結晶の開発、大型結晶の技術支援を行っていて、国内大手材料メーカーに弊社所有の大型結晶引上げ装置を貸して、大型結晶の試作にも貢献してきました。

大口径化酸化物単結晶引上げ装置
サファイア単結晶

μ-PD法

 μ-PD法の技術は、新規結晶開発用、シンチレーター用として国内大手メーカー数社と台湾メーカーに技術指導を行いました。結晶育成に不可欠な、貴金属ルツボや装置の国内メーカーである(株)フルヤ金属、(株)第一機電、日新技研(株)に対しても、協力を行うとともに、商談を創出し同社のルツボや装置の販売推進に貢献してきました。

μ-PD法

ScAlMgO4 (SAM) 単結晶

 近年では、欧州の大手照明メーカーPhilips Lumileds 社から依頼を受けて ScAlMgO4単結晶の開発を開始しました。 その後も社内で ScAlMgO4単結晶の高品質化や大口径化に取り組み、大手家電メーカーにCZ法結晶育成の技術開発委託を受けました。 国内外から多くの引き合いが来る ScAlMgO4単結晶は劈開性があり、ウエハ加工が困難でしたが、加工業者と協力してエピタキシャル成長可能な表面状態にすることが可能になっています。 4″φまでエピレディーウエハができるようになりました。

インゴット
3″φ ScAlMgO4インゴット
ウエハ
4″φ, 2″φ ScAlMgO4ウエハ

Fe-Ga合金単結晶

 さらに、国内大手材料メーカーに逆磁歪方式振動発電用 Fe-Ga単結晶の育成技術指導も行いました。
 以前は金属加工では一般的であったワイヤー放電加工でチップ状に加工をしていましたが、装置メーカー数社や加工業者と協力することで、半導体Si と同様に一般的なマルチワイヤーソーで安価で大量に加工することが可能になりました。

Fe-Ga単結晶インゴット
(上) 4″φ x 直胴100mm   (下) 2″φ x 直胴250mm

1. 装置開発から製造技術開発へ

高品質化、高性能化、大口径化、長尺化、量産技術化
(タンタル酸リチウムのSAWデバイスからフッ化物の半導体ステッパー用レンズなど)

結晶の大口径化、長尺化

フッ化物 CaF2単結晶 8インチ
Sapphire単結晶 10インチ

Ni 単結晶 6インチ、
Fe-Ga合金単結晶4インチ×170mm、
ScAlMgO
4単結晶 3インチ

Ni単結晶6”Φ×30mmL

2. 結晶育成の技術指導

育成方法

CZ法(チョクラルスキー法)

加熱方式:高周波誘導加熱、抵抗加熱
独自技術:金属結晶に有効なカーボンサセプター方式や フッ化物で開発した2重ルツボ方式などがある

ソルボサーマル法

水熱合成法、アモノサーマル法

μ-PD法(マイクロ引下げ法:形状制御技術)

育成結晶

ScAlMgO4、Fe-Ga、Ni、フッ化物(MgF2、liCaAlF6)、YAG/Al2O3共晶体(MGC)など

3.企業との主な研究開発実績

CZ法

  • リソグラフィー用大口径CaF2単結晶、8″φ MgF2、4 ″φ LiCAF2T社含む国内外5社以上
  • サファイア6″φ単結晶  T社、K社等含む国内外5社以上
  • ランガサイト、LTGA 系結晶  3社
  • 逆磁歪式振動発電Fe-Ga単結晶  K社等3社
  • SAWデバイス用LT  国内外3社

μ-PD法

  • シンチレーター用結晶  P社、H社等
  • サファイア板, チューブ  N社、M社等

ソルボサーマル法 GaN

  • アモノサーマル法 GaN  M社、A社
  • 水熱合成法 ZnO  T社等

開発、試作結晶の販売

  1. サファイア (CZ法)
    c 軸, r 軸, m 軸, a 軸引上げ、4″φ , 6″φ, 8″φ, 10″φ
  2. LTGA (CZ法)
    2″φ , 3″φインゴット及びランバード
  3. ZnO単結晶 (水熱合成法)
    3″
  4. Pr : LuAG (μPD法)
    □5 角棒
  5. Ce : YAG / Al2O3 MGC (μPD法)
    □5 角棒、10mm幅板材、ファイバ
  6. ScAlMgO4、Fe-Ga、Ni、金属結晶、フッ化物など

その他の結晶についてもご相談ください。

LTGAインゴット及びランバード
ScAlMgO4 ウエハ
3“ ZnO


サファイア

製造装置のレンタル及び販売

各種結晶の製造装置をレンタルしています。
また結晶製造装置を結晶成長技術指導と合わせて販売もしています。
(高周波誘導加熱引上装置、抵抗加熱引上装置、μ-PD装置)

高周波誘導加熱引上装置
(金属結晶、酸化物など)
抵抗加熱引上装置
(大型金属結晶,大型フッ化物など)
μ-PD装置
(Ce:YAG/Al2O3 MGCなど)
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