JP3281924B2 - イオンビームスパッタリング装置 - Google Patents
イオンビームスパッタリング装置Info
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- JP3281924B2 JP3281924B2 JP12422397A JP12422397A JP3281924B2 JP 3281924 B2 JP3281924 B2 JP 3281924B2 JP 12422397 A JP12422397 A JP 12422397A JP 12422397 A JP12422397 A JP 12422397A JP 3281924 B2 JP3281924 B2 JP 3281924B2
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- Japan
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、イオンビームス
パッタリング装置に関し、特に、絶縁薄膜の形成の少な
いイオン引き出しグリッドを具備するイオンビームスパ
ッタリング装置に関する。
パッタリング装置に関し、特に、絶縁薄膜の形成の少な
いイオン引き出しグリッドを具備するイオンビームスパ
ッタリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】イオンビームスパッタリング装置を図2
を参照して説明する。図2はイオンビームスパッタリン
グ装置の垂直断面を側方から視たところを示す図であ
る。図2において11はイオンビームスパッタリング装
置の真空チャンバを示す。この真空チャンバ11内に
は、イオンガン12、真空ポンプ16、基板ホルダ13
が収容取り付けられている。イオンガン12は、そのイ
オン放射端部に高電圧を印加されたイオン引き出しグリ
ッド120が設置されている。基板ホルダ13には基板
18が取り付けられている。14はターゲットホルダで
あり、真空チャンバ11の側面から挿入された回転軸1
9により支持固定されている。17は成膜されるべき物
質より成るターゲットである。
を参照して説明する。図2はイオンビームスパッタリン
グ装置の垂直断面を側方から視たところを示す図であ
る。図2において11はイオンビームスパッタリング装
置の真空チャンバを示す。この真空チャンバ11内に
は、イオンガン12、真空ポンプ16、基板ホルダ13
が収容取り付けられている。イオンガン12は、そのイ
オン放射端部に高電圧を印加されたイオン引き出しグリ
ッド120が設置されている。基板ホルダ13には基板
18が取り付けられている。14はターゲットホルダで
あり、真空チャンバ11の側面から挿入された回転軸1
9により支持固定されている。17は成膜されるべき物
質より成るターゲットである。
【0003】真空チャンバ11は真空ポンプ16により
排気される。ターゲットホルダ14にターゲット17を
取り付け、次いで、イオンガン12からイオンビームを
発生させる。イオンガン12から発生せしめられたイオ
ンビームは、高電圧を印加されたイオン引き出しグリッ
ド120により高速に加速されて電子ビームとして引き
出し放射される。この電子ビームはターゲット17に衝
突し、ターゲットを構成する物質をスパッタリングす
る。スパッタリングされたターゲット構成物質の粒子は
基板18の表面に付着し、ここにターゲット構成物質の
薄膜が形成されることになる。回転軸19を回転駆動し
てターゲット17を180゜回転させることにより、イ
オンガン12に対向するターゲット17を他方のターゲ
ットに交換することができる。この様にして基板18の
表面に多層膜を形成することを容易にしている。
排気される。ターゲットホルダ14にターゲット17を
取り付け、次いで、イオンガン12からイオンビームを
発生させる。イオンガン12から発生せしめられたイオ
ンビームは、高電圧を印加されたイオン引き出しグリッ
ド120により高速に加速されて電子ビームとして引き
出し放射される。この電子ビームはターゲット17に衝
突し、ターゲットを構成する物質をスパッタリングす
る。スパッタリングされたターゲット構成物質の粒子は
基板18の表面に付着し、ここにターゲット構成物質の
薄膜が形成されることになる。回転軸19を回転駆動し
てターゲット17を180゜回転させることにより、イ
オンガン12に対向するターゲット17を他方のターゲ
ットに交換することができる。この様にして基板18の
表面に多層膜を形成することを容易にしている。
【0004】ここで、図3を参照してイオンガン12の
イオン放射端部に設置されるイオン引き出しグリッド1
20について説明する。イオン引き出しグリッド120
は負の高電圧が印加される第1グリッド121と正の高
電圧が印加される第2グリッド122より成り、第1グ
リッド121の前面には絶縁材料より構成されるフェイ
スプレート123が取り付けられている。図3(a)は
イオンガン12およびイオン引き出しグリッド120を
横から視たところを示す図である。図3(b)は第1グ
リッド121或は第2グリッド122を正面から視たと
ころを示す図であり、第1グリッド121のグリッド領
域121g或は第2グリッド122のグリッド領域12
2gは楕円形である。図3(c)はフェイスプレート1
23を正面から視たところを示す図であり、開孔領域1
23hは円形である。そして、図3(d)はイオン引き
出しグリッド120とフェイスプレート123とをイオ
ンガン12に設置したところを正面から視た図である。
第1グリッド121のグリッド領域121gおよび第2
グリッド122のグリッド領域122gは何れも楕円形
であるのに対して、フェイスプレート123の開孔領域
123hはこの楕円を内包する円形とされている。
イオン放射端部に設置されるイオン引き出しグリッド1
20について説明する。イオン引き出しグリッド120
は負の高電圧が印加される第1グリッド121と正の高
電圧が印加される第2グリッド122より成り、第1グ
リッド121の前面には絶縁材料より構成されるフェイ
スプレート123が取り付けられている。図3(a)は
イオンガン12およびイオン引き出しグリッド120を
横から視たところを示す図である。図3(b)は第1グ
リッド121或は第2グリッド122を正面から視たと
ころを示す図であり、第1グリッド121のグリッド領
域121g或は第2グリッド122のグリッド領域12
2gは楕円形である。図3(c)はフェイスプレート1
23を正面から視たところを示す図であり、開孔領域1
23hは円形である。そして、図3(d)はイオン引き
出しグリッド120とフェイスプレート123とをイオ
ンガン12に設置したところを正面から視た図である。
第1グリッド121のグリッド領域121gおよび第2
グリッド122のグリッド領域122gは何れも楕円形
であるのに対して、フェイスプレート123の開孔領域
123hはこの楕円を内包する円形とされている。
【0005】次に、イオン引き出しグリッドの組み立て
構造を説明する。図3におけるイオン引き出しグリッド
120は、その第1グリッド121と第2グリッド12
2とを絶縁材料より成るスペーサを介して一体的に結合
する。第1グリッド121は第1コネクタの接触ピンと
係合接触し、これを介して負の高電圧電源E1 に接続し
ている。第2グリッド122は第2コネクタの接触ピン
と係合接触し、これを介して正の高電圧電源E2 に接続
している。そして、開孔領域123hが円形である絶縁
材料より成るフェイスプレート123を第1グリッド1
21に対して、これとの間に金属材料より成る導電性リ
ングを介在させて取り付けている。
構造を説明する。図3におけるイオン引き出しグリッド
120は、その第1グリッド121と第2グリッド12
2とを絶縁材料より成るスペーサを介して一体的に結合
する。第1グリッド121は第1コネクタの接触ピンと
係合接触し、これを介して負の高電圧電源E1 に接続し
ている。第2グリッド122は第2コネクタの接触ピン
と係合接触し、これを介して正の高電圧電源E2 に接続
している。そして、開孔領域123hが円形である絶縁
材料より成るフェイスプレート123を第1グリッド1
21に対して、これとの間に金属材料より成る導電性リ
ングを介在させて取り付けている。
【0006】イオンビームスパッタリング装置は、イオ
ンガン12のイオン引き出しグリッド120の第1グリ
ッド121に対しての負の高電圧を印加すると共に、第
2グリッド122に対して正の高電圧を印加し、イオン
ガン12から発生せしめられたイオンビームを高速に引
き出し加速している。イオンガン12から発生放射され
たイオンビームは成膜されるべき物質より成るターゲッ
ト17に衝突し、ターゲット17を構成する物質をスパ
ッタアウトさせる。ターゲット17を構成する物質を絶
縁物質とする場合、スパッタアウトされた絶縁物質の極
く一部はイオンガン12のイオン放射端部に設置される
イオン引き出しグリッド120の周縁部近傍にも付着す
る。ここで、イオン引き出しグリッド120と高電圧電
源とを接続する電気的接触部は、上述した通り、第1グ
リッド121は第1コネクタの接触ピンと係合接触しこ
れを介して負の高電圧電源E1 に接続すると共に、第2
グリッド122は第2コネクタの接触ピンと係合接触し
これを介して正の高電圧電源E2 に接続し、開孔領域
123hが円形である絶縁材料より成るフェイスプレー
ト123を第1グリッド121に対して導電性リングを
介在させて取り付けている。この開孔領域123hが円
形であるフェイスプレート123をイオン引き出しグリ
ッド120に取り付けることにより、その周縁部近傍に
配置される電気的接触部である第1グリッド121と第
1コネクタの接触ピンの係合接触するところ、および第
2グリッド122と第2コネクタの接触ピンの係合接触
するところに絶縁物質が被着して絶縁不良を生起せしめ
ない構成としている。
ンガン12のイオン引き出しグリッド120の第1グリ
ッド121に対しての負の高電圧を印加すると共に、第
2グリッド122に対して正の高電圧を印加し、イオン
ガン12から発生せしめられたイオンビームを高速に引
き出し加速している。イオンガン12から発生放射され
たイオンビームは成膜されるべき物質より成るターゲッ
ト17に衝突し、ターゲット17を構成する物質をスパ
ッタアウトさせる。ターゲット17を構成する物質を絶
縁物質とする場合、スパッタアウトされた絶縁物質の極
く一部はイオンガン12のイオン放射端部に設置される
イオン引き出しグリッド120の周縁部近傍にも付着す
る。ここで、イオン引き出しグリッド120と高電圧電
源とを接続する電気的接触部は、上述した通り、第1グ
リッド121は第1コネクタの接触ピンと係合接触しこ
れを介して負の高電圧電源E1 に接続すると共に、第2
グリッド122は第2コネクタの接触ピンと係合接触し
これを介して正の高電圧電源E2 に接続し、開孔領域
123hが円形である絶縁材料より成るフェイスプレー
ト123を第1グリッド121に対して導電性リングを
介在させて取り付けている。この開孔領域123hが円
形であるフェイスプレート123をイオン引き出しグリ
ッド120に取り付けることにより、その周縁部近傍に
配置される電気的接触部である第1グリッド121と第
1コネクタの接触ピンの係合接触するところ、および第
2グリッド122と第2コネクタの接触ピンの係合接触
するところに絶縁物質が被着して絶縁不良を生起せしめ
ない構成としている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上のイオンビームス
パッタリング装置において、フェイスプレート123を
開孔領域123hを円形とする幅の狭い絶縁物質リング
に構成し、幅の狭い絶縁物質リングより成るフェイスプ
レート123をイオン引き出しグリッド120の第1グ
リッド121に重ねて取り付けることにより、イオン引
き出しグリッド120の周縁部近傍に配置される電気的
接触部に絶縁物質が被着して絶縁不良を生起せしめなく
することはできる。しかし、第1グリッド121のグリ
ッド領域121gは楕円形であるのに対して、フェイス
プレート123の開孔領域123hはこの楕円を内包す
る円形とされているので、第1グリッド121にはその
グリッド領域121gの周囲にフェイスプレート123
に被覆されていない広い露出領域が存在しており、第1
グリッド121の露出領域に先のスパッタアウトされた
絶縁物質が付着して絶縁物質の薄膜が形成されることを
阻止することはできない。
パッタリング装置において、フェイスプレート123を
開孔領域123hを円形とする幅の狭い絶縁物質リング
に構成し、幅の狭い絶縁物質リングより成るフェイスプ
レート123をイオン引き出しグリッド120の第1グ
リッド121に重ねて取り付けることにより、イオン引
き出しグリッド120の周縁部近傍に配置される電気的
接触部に絶縁物質が被着して絶縁不良を生起せしめなく
することはできる。しかし、第1グリッド121のグリ
ッド領域121gは楕円形であるのに対して、フェイス
プレート123の開孔領域123hはこの楕円を内包す
る円形とされているので、第1グリッド121にはその
グリッド領域121gの周囲にフェイスプレート123
に被覆されていない広い露出領域が存在しており、第1
グリッド121の露出領域に先のスパッタアウトされた
絶縁物質が付着して絶縁物質の薄膜が形成されることを
阻止することはできない。
【0008】ここで、第1グリッド121の表面は高真
空に曝されているので、高電圧電源により負の高電圧が
印加されていても、このグリッドは本来この高電圧電源
の負の高電位に保持されている筈である。ところで、第
1グリッド121のフェイスプレート123に被覆され
ていない広い露出領域に絶縁薄膜が付着すると、付着し
た絶縁薄膜の露出表面は帯電するに到り、等価的に第1
グリッド表面の電位が高電圧電源の電圧と相違すること
となる。これに起因して、第1グリッド121と第2グ
リッド122との間の電圧は不安定になり、イオンを安
定に取り出すことができなくなる。即ち、イオン引き出
しグリッド120によるイオンを引き出す電圧が絶縁薄
膜の付着により不安定となり、結果として絶縁膜が付着
するとイオンが安定に取り出せなくなるに到る。
空に曝されているので、高電圧電源により負の高電圧が
印加されていても、このグリッドは本来この高電圧電源
の負の高電位に保持されている筈である。ところで、第
1グリッド121のフェイスプレート123に被覆され
ていない広い露出領域に絶縁薄膜が付着すると、付着し
た絶縁薄膜の露出表面は帯電するに到り、等価的に第1
グリッド表面の電位が高電圧電源の電圧と相違すること
となる。これに起因して、第1グリッド121と第2グ
リッド122との間の電圧は不安定になり、イオンを安
定に取り出すことができなくなる。即ち、イオン引き出
しグリッド120によるイオンを引き出す電圧が絶縁薄
膜の付着により不安定となり、結果として絶縁膜が付着
するとイオンが安定に取り出せなくなるに到る。
【0009】この発明は、イオン引き出しグリッドの第
1グリッドに付着する絶縁薄膜をできる限り少なくして
上述の問題を解消したイオンビームスパッタリング装置
を提供するものである。
1グリッドに付着する絶縁薄膜をできる限り少なくして
上述の問題を解消したイオンビームスパッタリング装置
を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】イオンガン12のイオン
放射端部に配置されるイオン引き出しグリッド120に
付設される絶縁材料より成るフェイスプレート123の
開孔領域123hの形状寸法をイオン引き出しグリッド
120のグリッド領域121g、122gの形状寸法に
ほぼ等しく設定したイオンビームスパッタリング装置を
構成した。
放射端部に配置されるイオン引き出しグリッド120に
付設される絶縁材料より成るフェイスプレート123の
開孔領域123hの形状寸法をイオン引き出しグリッド
120のグリッド領域121g、122gの形状寸法に
ほぼ等しく設定したイオンビームスパッタリング装置を
構成した。
【0011】そして、先のイオンビームスパッタリング
装置において、フェイスプレート123の開孔領域12
3hの形状寸法を楕円形としたイオンビームスパッタリ
ング装置を構成した。
装置において、フェイスプレート123の開孔領域12
3hの形状寸法を楕円形としたイオンビームスパッタリ
ング装置を構成した。
【0012】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図1を参
照して説明する。図1において、図2における参照符号
と共通する参照符号は互に共通する部材を示すものとす
る。図1の実施例において、従来例と同様に、イオン引
き出しグリッド120は負の高電圧が印加される第1グ
リッド121と正の高電圧が印加される第2グリッド1
22より成り、第1グリッド121の前面には絶縁材料
より構成されるフェイスプレート123が取り付けられ
ている。図1(b)は第1グリッド121或は第2グリ
ッド122を正面から視たところを示す図であり、第1
グリッド121のグリッド領域121g或は第2グリッ
ド122のグリッド領域122gは共に楕円形である。
図1(c)はこの発明の実施例のフェイスプレート12
3を正面から視たところを示す図であり、開孔領域12
3hは楕円形である。そして、図1(d)はイオン引き
出しグリッド120とフェイスプレート123とをイオ
ンガン12に設置したところを正面から視た図である。
第1グリッド121のグリッド領域121gおよび第2
グリッド122のグリッド領域122gは何れも楕円形
であり、そして、フェイスプレート123の開孔領域1
23hも楕円形とされている。フェイスプレート123
の開孔領域123hの楕円形の形状寸法を第1グリッド
121のグリッド領域121gおよび第2グリッド12
2のグリッド領域122gの楕円形の形状寸法にほぼ等
しく設定し、第1グリッド121のグリッド領域121
gの周囲にフェイスプレート123に被覆されていない
露出領域が存在しないものとして、第1グリッド121
に絶縁物質が被着する余地を殆どなくする。
照して説明する。図1において、図2における参照符号
と共通する参照符号は互に共通する部材を示すものとす
る。図1の実施例において、従来例と同様に、イオン引
き出しグリッド120は負の高電圧が印加される第1グ
リッド121と正の高電圧が印加される第2グリッド1
22より成り、第1グリッド121の前面には絶縁材料
より構成されるフェイスプレート123が取り付けられ
ている。図1(b)は第1グリッド121或は第2グリ
ッド122を正面から視たところを示す図であり、第1
グリッド121のグリッド領域121g或は第2グリッ
ド122のグリッド領域122gは共に楕円形である。
図1(c)はこの発明の実施例のフェイスプレート12
3を正面から視たところを示す図であり、開孔領域12
3hは楕円形である。そして、図1(d)はイオン引き
出しグリッド120とフェイスプレート123とをイオ
ンガン12に設置したところを正面から視た図である。
第1グリッド121のグリッド領域121gおよび第2
グリッド122のグリッド領域122gは何れも楕円形
であり、そして、フェイスプレート123の開孔領域1
23hも楕円形とされている。フェイスプレート123
の開孔領域123hの楕円形の形状寸法を第1グリッド
121のグリッド領域121gおよび第2グリッド12
2のグリッド領域122gの楕円形の形状寸法にほぼ等
しく設定し、第1グリッド121のグリッド領域121
gの周囲にフェイスプレート123に被覆されていない
露出領域が存在しないものとして、第1グリッド121
に絶縁物質が被着する余地を殆どなくする。
【0013】
【発明の効果】以上の通りであって、この発明は、イオ
ンガン12のイオン放射端部に設置されるイオン引き出
しグリッド120に付設される絶縁材料より成るフェイ
スプレート123の開孔領域123hの形状寸法を、イ
オン引き出しグリッド120のグリッド領域121g、
122gの形状寸法にほぼ等しく設定することにより、
成膜時にイオン引き出しグリッドの特に第1グリッド1
21に付着する絶縁薄膜の面積を極力少なくし、このグ
リッド面の帯電する面積を小さくすることができる。こ
れにより、第1グリッド121の面の帯電は少なくなる
ので第1グリッド121の電位は安定化し、従って、イ
オン引き出しグリッド120の第1グリッド121と第
2グリッド122との間の電圧は安定になり、イオンを
安定に取り出すことができるに到る。
ンガン12のイオン放射端部に設置されるイオン引き出
しグリッド120に付設される絶縁材料より成るフェイ
スプレート123の開孔領域123hの形状寸法を、イ
オン引き出しグリッド120のグリッド領域121g、
122gの形状寸法にほぼ等しく設定することにより、
成膜時にイオン引き出しグリッドの特に第1グリッド1
21に付着する絶縁薄膜の面積を極力少なくし、このグ
リッド面の帯電する面積を小さくすることができる。こ
れにより、第1グリッド121の面の帯電は少なくなる
ので第1グリッド121の電位は安定化し、従って、イ
オン引き出しグリッド120の第1グリッド121と第
2グリッド122との間の電圧は安定になり、イオンを
安定に取り出すことができるに到る。
【図1】実施例を説明する図。
【図2】イオンビームスパッタリング装置を説明する
図。
図。
【図3】従来例を説明する図。
11 真空チャンバ 12 イオンガン 13 基板ホルダ 14 ターゲットホルダ 16 真空ポンプ 17 ターゲット 18 基板 19 回転軸 120 イオン引き出しグリッド 121 第1グリッド 121g 第1グリッドのグリッド領域 122 第2グリッド 122g 第2グリッドのグリッド領域 123 フェイスプレート 123h 開孔領域 E1 負の高電圧電源 E2 正の高電圧電源
Claims (2)
- 【請求項1】 イオンガンのイオン放射端部に設置され
るイオン引き出しグリッドに付設される絶縁材料より成
るフェイスプレートの開孔領域の形状寸法をイオン引き
出しグリッドのグリッド領域の形状寸法にほぼ等しく設
定したことを特徴とするイオンビームスパッタリング装
置。 - 【請求項2】 請求項1に記載されるイオンビームスパ
ッタリング装置において、 フェイスプレートの開孔領域の形状寸法およびイオン引
き出しグリッドのグリッド領域の形状寸法を楕円形とし
たことを特徴とするイオンビームスパッタリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12422397A JP3281924B2 (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | イオンビームスパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12422397A JP3281924B2 (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | イオンビームスパッタリング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10317138A JPH10317138A (ja) | 1998-12-02 |
JP3281924B2 true JP3281924B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=14880045
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12422397A Expired - Fee Related JP3281924B2 (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | イオンビームスパッタリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3281924B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6663747B2 (en) * | 2000-09-13 | 2003-12-16 | International Business Machines Corporation | Apparatus and method for enhancing the uniform etching capability of an ion beam grid |
KR100612868B1 (ko) * | 2004-11-08 | 2006-08-14 | 삼성전자주식회사 | 실리콘 필름 제조방법 |
KR100822313B1 (ko) | 2006-07-07 | 2008-04-15 | 주식회사 자이맥스 | 고효율 대향 타겟식 스퍼터링 장치 |
JP7488555B2 (ja) * | 2019-07-18 | 2024-05-22 | 株式会社Iipt | イオンガン及びイオンビームスパッタリング装置 |
-
1997
- 1997-05-14 JP JP12422397A patent/JP3281924B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10317138A (ja) | 1998-12-02 |
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