株式会社豊島

製作所 マテリ

アルズシステム事

業部

M�t��i��s �y�t�m �i���ion

Vol. 12018manufac

turing

www.material-sys.com

株式会社豊島製作所 マテリアルズシステム事業部〒355-0036 埼玉県東松山市下野本1414 Tel. 0493-24-6774 Fax. 0493-24-6715 Lithium-ion Battery Materials

Ferroelectric Materials

Functional Materials

P4 リチウムイオン電池材料

P6 太陽電池材料

P6 燃料電池材料

P7 超電導材料

P8 熱電変換材料・ぺルチェ用素子

P10 人工光合成・光触媒

P11 光学系機能性材料

P12 強誘電体材料

P13 MRAM・磁気デバイス材料 P14 受託成膜（スパッタリング

P16 受託粉末コーティング（スパッタリング・表面改質 P17 受託分析 P18 材料共同開発

P18 設備紹介

P19 会社概要

C o n t e n t s

先進材料研究のトータルサポート

Total Support ForAdvanced Material Research

豊島製作所の生産システム

原材料手配 検査・分析

出荷・発送

ボンディング加工

検　査

秤量・混合

反応・合成・焼結

機械加工

株式会社豊島製作所 マテリアルズシステム事業部は、

お 客 様 のご 要 望 に 沿った 幅 広い 材 料 提 供 を 通じて

先 進 的 な 研 究・ 開 発 をサ ポート致します 。

社内一貫製 造により短納期対応を実現しております。

製法固相法、ゾルゲル法、共沈法

用途スパッタリング、PLDなど

基板用10×10×0.5t、Φ10×0.5tなど ※LLZの相対密度は95%以上

P o w d e r s T a r g e t s S h e e t s

リチウムイオン電池材料を、ご希望の粉末・薄膜用ターゲット材・シート状にて提供可能です。

■イオン伝導率データ■XRDデータ

正極活物質

固体電解質

負極活物質

その他関連材料

LiCoO2 LiNiO2 LiFeO2 LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2

LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 Li2MnO3 Li2Mn2O4 LiMn2O4

LiCo0.5Mn1.5O4 LiNi0.5Mn1.5O4 LiFePO4 LiCoPO4

Li5La3Ta2O12 Li0.33La0.55TiO3 Li1.5Al0.5Ge1.5P3O12 Li1.3Al0.3Ti1.7P3O12

Li3PO4（LIPON） Li4SiO4 Li3PO4-Li4SiO4 Li3BO3

LiNiPO4 LiMnPO4 LiCo1-xFexPO4

Li6.25La3Zr2Al0.25O12 Li6.6La3Zr1.6Ta0.4O12 Li6.75La3Zr1.75Nb0.25O12 Li6.25La3Zr2Ga0.25O12

Li4Ti5O12

LiNbO3 Na3PO4 Na3Zr2Si2PO12

リチウムイオン電池材料

基板サイズ ： □10mm×0.5tイオン伝導率 ： 5.2E-04S/cm（RT）（バルク伝導率4.17E-03S/cm）

Li6.25La3Zr2Ga0.25O12基板データ

Li1.5Al0.5Ge1.5P3O12（ガラスセラミックス）基板データ

ノンブロッキング電極でのコールコールプロット

測定協力：（国研）物質・材料研究機構 大西　剛 様

アニール 条件Ａ

アニール 条件Ｂ

アニール 条件Ｃ

クエンチ→アニールC■イオン伝導率データ

■XRDデータ ■SEMデータクエンチ

基板サイズ　 ： □10mm×0.75tイオン伝導率 ： 高周波側3.6×E-04 (S/cm)イオン伝導率 ： 低周波側1.8×E-04 (S/cm)

※その他の材料および組成違いも作製可能です。 ご相談下さい。

表１　L iイオン電池用正極活物質 表２　酸化物系固体電解質の室温導電率

月刊 化学　2012/7 Vol.67 全固体電池の最前線　辰巳砂昌弘・林 晃敏

組　成 構　造 電圧 放電容量 （V） （mAh/g）

LiCoO2 層　状 3.9 160

LiNiO2 層　状 3.8 200

LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2 層　状 3.7 160

LiMn2O4 スピネル 4.0 100

LiNi0.5Mn1.5O4 スピネル 4.5 135

LiFePO4 オリビン 3.3 160

組　成 室温導電率 分　類 （Scm－1）

Li0.34La0.51TiO2.94 1.4×10－3 結晶（ペロブスカイト型）

Li1.3Al0.3Ti1.7（PO4）3 7×10－4 結晶（NASICON型）

Li7La3Zr2O12 3×10－4 結晶（ガーネット型）

50Li4SiO4・50Li3BO3 4.0×10－6 ガラス

Li2.9PO3.3N0.46（LIPON） 3.3×10－6 アモルファス（薄膜）

Li3.6Si0.6P0.4O4 5.0×10－6 アモルファス（薄膜）

Li1.07Al0.69Ti1.46（PO4）3 1.3×10－3 ガラスセラミックス

Li1.5Al0.5Ge1.5（PO4）3 4.0×10－4 ガラスセラミックス

クエンチ→アニールC

クエンチ→アニールB

クエンチ→アニールA

クエンチ

合成粉

cellfuel

materialssolar

solar �i�h

Meissner effect

※その他の材料も作製可能です。 ご相談下さい。

Structure of superconducting tape

光吸収層

バッファ層

半絶縁層

透明電極

CuGa（Na） CulnGa（Na） Cu-Zn-Sn-S CulnTe2

In2S3 ZnS ZnOS

ZnO ZnO-MgO

反射防止膜

ZnO-Al2O3 ZnO-B2O3

ZnO-Ga2O3 TiO2-Nb

MgF2 Si3N4

TiO2 Nb2Ox

空気極材料

電解質材料

La1-xSrxMnO3 La1-xSrxCoO3 Sm1-xSrxCoO3

燃料極材料

触媒材料

水素吸蔵合金材料

SOFC燃料電池

燃料電池材料

A model of CIGS solar cell

※その他の材料も作製可能です。 ご相談下さい。

※その他の材料も作製可能です。 ご相談下さい。

CIGS（Cu, In , Ga , Se多元系化合物半導体）太陽電池用を中心に製造・販売しております。

太陽電池材料

超電導技術は、エネルギー、エレクトロニクス、医療、輸送等、幅広い分野において、従来技術で

は果たし得ない機器の実現や、従来機器の大幅な性能向上を可能とする技術であり、21世紀の社会を支える技術として大いに期待されています。当社では、長年にわたる高温超電導体（下地膜を含む）の薄膜形成用材料（スパッタリングターゲット材、PLD蒸着源等）の製造技術を生かし、添加材等を含めたカスタマイズ品や量産に幅広く対応可能です。

超電導材料

昨今、住宅・自動車・携帯用途など、高エネルギー効率のプロトン電導タイプの開発が盛んに行われております。

当社では、固体酸化物系材料を、固相・共沈・ゾルゲル等各種方法で合成・製造し提供しております。

BaZrO3 SrZrO3 BaZr1-xYxO3 SrZr1-xYxO3

BaCe1-xYxO3 SrCe1-xYxO3

NiO-BaZrO3 NiO-BaZr1-xYxO3 NiO-BaCe1-xYxO3

PtRu担特C Pt担特LiCoO2

LaNi5 Mg2Ni

下地膜

中間・バッファ層

超電導体

CeO2 Gd2Zr2O7 Ce Y ZrO2+Y2O3

YBa2Cu3Ox GdBa2Cu3Ox SmBa2Cu3Ox Bi2Sr2CaCu2Ox

（Bi2-x, Pbx）Sr2Ca2Cu3Ox

Ni-alloy MgO SrTiO3 Al2O3 Mg

金属系［Nタイプ］ Bi2Te3 CoSb2.85Te0.15 Mg2Si

金属系［Pタイプ］ Bi0.3Sb1.7Te3 CoSb3 MnSi1.73

酸化物系 NaxCoOy Ca3Co4O9 SrTiO3（with dopant）

接合タイプ Bi2Te3 - Joint material - CoSbTe

BiSbTe - Joint material - CoSb3

Electrode material - Bi-base material, Co-base material - Electrode material

Electrode material - Supplied material or trial piece - Electrode material※その他の材料も作製可能です。 ご相談下さい。

An example of Junction matrial

Segment type

Bi2Te3 (N-type) & Bi0.3Sb1.7Te3 (P-type)

熱電モジュールの発電特性　(p,n素子：260対のフレキシブルモジュール)

評価チップ：φ150ウエハ採取 3x20x1mm

実際のフレキシブルモジュール写真（㈱Eサーモジェンテック様ご提供）

BiTe 系モジュール作製までの流れ

各種インゴット ・ウエハ ( 電極付 )・チップ ( 電極付 ) ご提供可能です チップ加工実績：2.0mm Cube～ 0.3mm Cube

ウエハ加工インゴット製造 電極形成 チップ加工

モジュール化

当社の工程

エネルギーハーベストを目的とした熱電変換材料が注目されております。豊島製作所では10年以上の材料

開発のノウハウを基に、新しい熱電変換材料を提供しております。

熱電変換材料・ペルチェ用素子

透明酸化物半導体 ［Nタイプ］ ZnO SnO2 In2O3 InGaZnO4 （IGZO）

InZnSnOx （IZTO） Zn2SnO4

透明酸化物半導体 ［ Pタイプ］ Cu2O NiO（+Li） SnO CuAlO2

CuCrO2 SrCu2O2 ZnRh2O4 ZnIr2O4

透明導電膜 ITO ZnO-Al2O3 ZnO-Ga2O3 SnO2-Sb2O3 Ti-Nb-Ox

熱線反射膜 Ag-alloy ITO ZnO

反射防止膜 MgF2 Nb2Ox Al2O3 Ta2O5 TiO2-SiO2

反射膜 Ag-alloy Al-alloy

LED ITO Ti-Nb-Ox GaN InN SnO2-Sb2O3 （ATO）

光メディア記録膜 CuSi GeSbTe ※その他の材料も作製可能です。 ご相談下さい。

BaTaO2N

酸素／水素生成光触媒材料 WO3 Ta3N5 TaON Bi2MoO6

NaTaO3+La （～130nm） Sn3O4 （～800nm） BaTaO2N SrTaO2N

前駆体酸化物材料

CaTaO2N BaNbO2N SrNbO2N CaNbO2N

LaTiO2N LaTaON2 LaNbON2 Ag-Cu-Ga-Sx

Ag-Cu-In-Sx Sr-Ag-Sn-Sx

Ba-Ta-C-Ox Ba-Nb-C-Ox Ca-Ta-C-Ox Ca-Nb-C-Ox

Sr2Ta2O7 Sr2Nb2O7 LaTaO4 LaNb04 La2Ti2O7

助触媒／担持材料 Pt Rh NiO CoO RuO2※その他の材料も作製可能です。 ご相談下さい。

IGZOの登場によって注目を集めている透明酸化物半導体材料。また、透明電極や反射膜、ARコート（反射防止膜）

に加え、LED等の発光素子、光電子工学薄膜の応用はますます広がりをみせています。当社では研究開発用のカスタマイズ材料からARコート材料の量産対応までお客様のご要望に幅広く、また迅速に対応します。

光学系機能性材料

燃料電池車が2014年末に販売され、水素は無公害エネルギーとして、次世代エネルギーの本命と考えら

れています。現在、国をあげて人工光合成・光触媒の技術開発がすすめられており、当社でも水素製造に関係する各種吸光半導体材料を試作・提供しています。

人工光合成・光触媒

強誘電体 Pb（Zr,Ti）O3 （PZT） （Pb,La）（Zr,Ti）O3 （PLZT） Pb（Zr,Ti,Nb）O3 （PZTN）

ゲート絶縁膜

電 極

SrBi2Ta2O9 （SBT） （K,Na）NbO3 （KNN） KNbO3

KTaO3 （Na,Bi）TiO3 （NBT） BiFeO3 （BFO）

Pb（Mg, Nb）O3 Pb（Yb, Nb）O3-Pb（Zr）TiO3 BiScO3-Pb（Zr）TiO3

HfO2 HfSiO(N) HfO2-Al2O3 La2O3 La2O3-Al2O3

MRAM材料 CoMnSi CoMnAl CoMnSb CoFeB CoFeMnGe

CoFeGaGe FePt IrMn Ru Ta

Cu Ni-Fe MgO

Pt Ir IrO2 SrRuO3 （SRO） LaNiO3 TiN

P-E Hysteresis loops

PZTN KNN

Memory : MTJ

Cobalt, Ferrum, Boron,Magnesium, Oxygen

CoFeB(Free layer)

CoFeB(Fixed layer)

MgO (Tunnel insulator)

SRO High density

Butterfly curve

Butterfly curve of PZTN

Ru Co-Mn-Ga

Current

Transistor

MTJ

MTJ : Magnetic Tunnel Junction

Multirecording

layer

Gate

Drain Source

Free layerTunnel insulatorFixed layer

※その他の材料も作製可能です。 ご相談下さい。

※その他の材料も作製可能です。 ご相談下さい。

PZTに代表される圧電・ピエゾ効果等の優れた機能を有する強誘電体薄膜は、FeRAM（強誘電体メモリ）

や各種センサ、インクジェットヘッド等の分野で幅広く応用されています。当社では、強誘電体が有する特性を最大限に発揮させる高焼結密度スパッタターゲットを提供しています。また、マルチフェロイック材料、非鉛系強誘電体材料についても幅広く提供しております。

強誘電体材料

MRAMやMR素子等の磁気デバイス向け薄膜材料について幅広く材料を提供しております。

M R A M・磁気デバイス材料

マグネトロンスパッタリング装置 L560

推奨使用例 成膜条件を固定して、ターゲット組成を変えた成膜試験 主な成膜実績 金属薄膜 ：　Al　Pt　Si　Ti　Zr 各種合金薄膜 ：　Ag-C　Ni-V　 各種酸化物薄膜 ：　Al2O3　CeO2 Cr2O3　CuO　Fe2O3　NiO　SiO2　SnO2　 　 TiO2　ZnO 各種複合酸化物薄膜 ：　BaTiO3　IGZO　ITO　IZO Li 電池材料用薄膜 ：　LiCoO2　LiMn2O4　LiNiO2　LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 　 LiNi0.8Co0.15Al0.05O2　Li4Ti5O12 窒化物薄膜 ：　TiN ホウ化物薄膜 ：　CrB2　NbB2　ZrB2 膜厚 金属 ： ～ 1000nm、酸化物 ： ～ 500nm（ご相談下さい） 電源 RF

ターゲット 3 インチターゲット

ガス アルゴン　窒素　酸素

ターゲット -ステージ間距離 50mm

ステージ加熱 不可

設置枚数 30mm□×14、50mm□×7

逆スパッタ 不可

長い年月を重ねてきた中規模チャンバーの成膜装置で常時200種類以上のターゲット在庫を保有しています。

ターゲット完成から成膜試験まで早急な対応が可能です。

基板設置済みステージ 10mm□ 3 列L560本体

マグネトロンスパッタリング装置 TM-3

推奨使用例 ターゲットを固定して、酸素（窒素）濃度を変えた成膜試験 主な成膜実績 金属薄膜 ：　Au　Pt　Ru　Ti　Ni　C　（Bi　Sb　Te：別途ステージ洗浄代） 各種酸化物薄膜 ：　Al2O３　Ga2O３　NiO 各種複合酸化物薄膜 ：　BaTiO３　IGZO　YSZ Li 電池材料用薄膜 ：　LiCoO2　　LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2　Li３PO4　LiFePO4　LiNbO３ 熱電材料用薄膜 ：　Bi2Te３-Ru　Bi2Te３　Bi0.3Sb1.7Te３　（別途ステージ洗浄代） 窒化物薄膜 ：　GaN

膜厚 金属 ： ～ 1000nm、酸化物 ： ～ 500nm（ご相談下さい） 電源 DC　RF

ターゲット 3 インチターゲット ×3

ガス アルゴン　窒素　酸素

ターゲット -ステージ間距離 50-90mm

ステージ加熱 最高 600℃

設置枚数 30mm□×8（30mm□以上の場合はご相談下さい）

逆スパッタ 可能 その他 窒素放電可能、成膜圧力0.3-1.0Pa 可能

幅広いプロセスが可能な成膜装置です。逆スパッタ処理、ステージ加熱、ターゲットとステージ距離可動と各種

ターゲットに合った条件での成膜が可能です。

■ターゲット製造から成膜試験まで一貫して社内で行います。■すべてスパッタダウン装置なので、複数の基材に同時に薄膜作製が可能です。■生産前の評価、新材料評価、研究開発等お客様のニーズにあった薄膜作製を承ります。■貸切もご相談下さい。お客様が望む膜質実現に向けて徹底的に成膜試験を行います。

受託成膜

TM-3 本体 基板設置済みステージ 10mm□ 2列 Au/Ni/ 熱電材料 （3層）

豊島製作所は薄膜材料メーカーとして、長年に渡って多種多様な材料を取り扱ってまいりました。高品質な材料提供のため、また、最先端材料開発のため、様々な分析設備を有し、そして長年の材料分析において身に付けた高度な分析技術があります。もしもお客様の研究・開発において、分析の面でお困りになられていることがありましたら、ぜひ受託分析をご利用下さい。

受託分析

受託分析の流れ

X-ray diffractometer （XRD）

Instrument

Rigaku TTR ⅡType

ICP equipmentInstrument

SEIKO instruments inc. SPS-3000

Type

ICP equipmentInstrument

Agilent Technologies5110 ICP-OES

Type

Scanning electron microscope（SEM)

お客様のご依頼例Instrument

KEYENCE VE-7800Type

Thermogravimetry and Differential thermal

analysis（TG-DTA)

Instrument

Bruker 2020SAType

Laser diffraction particle size

Instrument

NIKKISO Microtrac MT3000

Type

X-ray fluorescence spectrometer

Instrument

SHIMADZU EDX-720Type

SpectrophotometerInstrument

HITACHI U-1900Type

2018年新たに導入した粉末コーティング装置です。 回転式のチャンバーで粉末を流動させながら成膜します。

粉末だけでなくペレット、球状固体へのコーティングも可能です。

主な成膜実績 金属薄膜 ： Cu Ag 電源 RF　DC

ターゲット 150×60×8t

ガス アルゴン

仕込み容量 ～100ml

逆スパッタ 可能

協力会社等を利用した粉末へのコーティング成膜・表面改質

マグネトロンバレルスパッタリング装置 LD-1

粒径30μmのLi3PO4粉末に、Li3BO3を約10～40nm成膜したサンプルのTEM、EDS像です。

Li3PO4粉末に Li3BO3成膜したサンプル粒径30μmのLi3PO4粉末を表面窒化したサンプルです。180分で1μmの窒化層が形成されています。

Li3PO4粉末を表面窒化し、LiPON作製したサンプル

LD-1 本体 チャンバー内部

豊島製作所は材料粉末、スパッタリングターゲット、PLD等の薄膜製品に対する新材料をサポートします。新材料開発に秘密保持契約が必要な場合でも対応させて頂きます。

材料共同開発

社内一貫製造

2007年　真空プロセス向け耐食膜コート技術の開発 2008年　　強誘電体メモリ形成技術に関する研究 他1件 2009年　　酸化物絶縁被覆技術の開発 他2件 2011年　　Liイオン2次電池電解質材料 開発受託 他1件　　　　　 2012年　　PLD法を用いたエピタキシャル雲母薄膜の作製条件の検討 他6件 2013年　　ビスマステルル系熱電デバイス共同開発 他5件 2014年　　薄膜Li電池形成共同開発 他1件 2015年　　LLZ焼結体の表面変化の解析 他5件 2016年　　液相法による強誘電体－活物質複合正極の作製と高速充放電特性 他8件

2017年　高速充放電リチウムイオン電池に向けたLiNbO3-LiCoO2正極の作製と評価 他8件

2018年　LLZ系固体電解質焼結体の特性評価　他10件

原料調達から粉末合成、焼結、成形加工、ボンディングに至るまで自社内で対応をしております。設備紹介

材料開発の流れ

ご相談

協議

NDA締結

サンプル試作

開発サンプル納入

試験・評価

特許・権利化等

完了

NG

GOOD

Sintering Machining

商　号 株式会社豊島製作所　事業所 〒355-0036 埼玉県東松山市下野本1414 敷地 24,968m2　建物 8,500m2　事業部 【部品事業部】 TEL：0493-23-1213 URL：http://www.toshima-mfg.jp 　 【マテリアルズシステム事業部】 TEL：0493-24-6774 URL：http://www.material-sys.com 　子会社 TOSHIMA (THAILAND) CO., LTD.　設　立 昭和 20年 5月 15日

資本金 9,900万円

従業員数 194名（男155名 女39名）

代表者 代表取締役社長　木本 健太郎

事業内容 【部品事業部】 冷間鍛造加工及びプレス加工 （切削＋アッセンブリ） 　 【マテリアルズシステム事業部】 薄膜材料の開発・製造

取引銀行 東和銀行　東松山支店 日本政策金融公庫　埼玉支店 三菱東京UFJ銀行　川越支社　

　　

昭和20年5月先代社長　木本宗吉が東京都豊島区千早町において豊島航空機（株）を設立。スピーカー磁気回路部品（ヨーク）を製造。

昭和24年10月社名を（株）豊島製作所と改称。

昭和46年3月自社製品の製造販売を目的として、（株）トシマを設立。

同年12月本社を埼玉県東松山市に移転。

昭和57年11月木本大作が社長に就任。

平成5年4月東松山工場敷地内に新社屋完成。

同年9月マテリアルズシステム事業部を新設。

平成6年9月スパッタリングターゲット材製造設備を増強。

平成10年5月スパッタリング装置導入。

平成11年4月MOCVD部門を設立。

平成12年2月彩の国ビジネスプラン　第一回大賞受賞。

平成12年7月ISO9001認証取得。

平成13年12月資本金を9,416万円に増資。

平成14年12月MOCVD工場の設備一新。

平成17年1月資本金を9,900万円に増資。

平成17年10月環境マネジメントシステムKES ステップ2認証取得。

平成18年9月第二工場完成。

平成23年1月木本大作(前社長)が会長、木本健太郎(前常務取締役)が社長に就任。

平成24年9月TOSHIMA(THAILAND)CO., LTD.がタイ・チョンブリにて稼動。

平成29年7月AMC先進材料センターが完成。

平成30年3月経済産業省・中小企業庁の「はばたく中小企業300社」に選出される。

平成30年9月IATF16949:2016 取得。

会社案内

沿革

豊島製作所　東松山本社 AMC先進材料センター（東松山本社） トシマタイランド （タイ・チョンブリ）

Calcination/Combustion