JPH09125235A - 電子銃蒸着装置および電子銃蒸着方法 - Google Patents

電子銃蒸着装置および電子銃蒸着方法

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JPH09125235A
JPH09125235A JP31003095A JP31003095A JPH09125235A JP H09125235 A JPH09125235 A JP H09125235A JP 31003095 A JP31003095 A JP 31003095A JP 31003095 A JP31003095 A JP 31003095A JP H09125235 A JPH09125235 A JP H09125235A
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JP
Japan
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electron gun
vapor deposition
substrate
plate
vacuum container
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JP31003095A
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Hitoshi Nakakawara
均 中河原
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Anelva Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】蒸着試料5を溶融している際、1次電子、2次
電子が被蒸着基板に悪影響を及ぼさないようにする。 【解決手段】真空容器8内に、電子銃蒸発源1と被蒸着
基板12と被蒸着基板12を保持する基板ホルダー13
とシャッター9とを備えてなる電子銃蒸着装置におい
て、電子銃蒸発源1と被蒸着基板12との間でかつ電子
銃蒸発源1と被蒸着基板12とが対向する空間以外に電
子銃7若しくは電子銃蒸発源1から発生する電子3b、
4a、4bを遮蔽する板を設けるように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子銃蒸発源を用
いた電子銃蒸着装置及び電子銃蒸着方法に関するもので
あり、特に真空容器内に電子銃蒸発源と被蒸着基板とを
対向設置して構成された電子銃蒸着装置及び電子銃蒸着
方法に用いるものである。
【0002】
【従来の技術】従来、永久磁石10が作る磁界を用い
て、加速した電子を偏向して電子銃蒸発源1内に納めた
蒸発材料2に照射して加熱・融解し、蒸発させる電子銃
蒸着装置として第4図に示すような装置が知られてい
る。この第4図に示す装置は、フィラメント7から放出
された1次電子3がアノード6で加速され、永久磁石1
0の作る磁界によって偏向され、図中矢印を用いて示す
ような電子ビ−ム軌道3aを通って電子銃蒸発源1内に
納められた蒸発材料2に照射する。1次電子3aの照射
を受けた蒸発材料2は、当該照射に伴う衝撃によって加
熱・溶解され蒸発する。この蒸発した蒸発粒子5は、電
子銃蒸発源1に対向して配置した被蒸着基板上12に付
着・堆積する。
【0003】なお、電子銃蒸発源1と基板ホルダ−13
に取り付けられた被蒸着基板12とシャッタ−9とは、
各々真空容器8内に設置されており、シャッタ−板9
は、電子銃蒸発源1の上側でかつ前記被蒸着基板12と
電子銃蒸発源1の対向する空間に設けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の電子銃蒸着装置
によって、被蒸着基板12の上に薄膜を堆積させる際、
特に以下に示す問題があった。
【0005】フィラメント7の加速電圧は数kvであ
り、この数kvの加速電圧で加速された1次電子3aを
蒸発材料2に照射すると、電気的に中性な蒸発粒子5以
外に電子銃のフィラメント7から出た1次電子3で蒸発
材料2に照射されない1次電子3bが発生する。さらに
は、蒸発材料2に照射された1次電子3aでも一部は蒸
発材料2表面で跳弾してエネルギーの高い2次電子4a
が発生する。
【0006】また、蒸発着材料2からはエネルギーの低
い2次電子4bも放出される。例えば、蒸発材料2が酸
化マグネシウム(MgO)の場合、一個の1次電子3a
の照射によって、10数個の2次電子4bが放出される
ことが知られている。
【0007】シャッター9は、基板ホルダー13に取り
付けられた被蒸着基板12に入射する蒸発粒子5をさえ
ぎる目的に設置されており、一般的に蒸発材料2を溶融
しガス出しを行っている間はシャッター9を閉めて(図
4の実線で示した状態)、蒸発粒子5をさえぎり、その
後シャッター9を開けて(図4の2点鎖線で示した状
態)、電子銃蒸発源1と被蒸着基板12の間の空間にさ
えぎるものを無くすことにより、蒸発粒子5が被蒸着基
板12に到達する。
【0008】上記の従来の電子銃蒸着装置では、シャッ
ター9を閉めて蒸発材料2の溶融,ガスだしを行ってい
るときに、シャッター9は本来の設置目的である蒸発材
料5をさえぎる役目は果たしている。
【0009】しかし、一次電子3bや2次電子4a、4
bは、シャッター9よりも外側の空間からシャッター9
と基板ホルダー13の間の空間に飛び出し、基板ホルダ
ー13に取り付けられた半導体,或いは絶縁体である被
蒸着基板12表面に負の極性で帯電する。
【0010】このため、半導体,或いは絶縁体である被
蒸着基板12の電気的特性に大きなダメージを与えてい
た。
【0011】本発明は、前記の問題点に鑑みてなされた
もので、蒸着試料5を溶融している際、1次電子、2次
電子が被蒸着基板に悪影響を及ぼさないようにした電子
銃蒸着装置および電子銃蒸着方法を提供することを目的
とする。
【0012】
【課題を解決するための手段および作用】第1の本発明
(請求項1に対応)は、この目的を達成するため、真空
容器内に、電子銃蒸発源と被蒸着基板と被蒸着基板を保
持する基板ホルダーとシャッターとを備え、上記構成に
おいて、電子銃蒸発源と被蒸着基板の間でかつ電子銃蒸
発源と被蒸着基板とが対向する空間以外に電子銃若しく
は電子銃蒸発源から発生する電子を遮蔽する板を設ける
ように構成される。
【0013】第1の発明では、板により被蒸着基板に入
射する電子を遮蔽することが可能となる。
【0014】第2の発明(請求項2に対応)に係る電子
銃蒸着装置は、上記第1の発明において、板を導電性材
料で形成し、外径が真空容器の内径とほぼ等しく、内径
がシャッター9の外径とほぼ等しい同心円板で構成して
いる。
【0015】第2の発明では、電子銃蒸発源より発生し
た蒸発粒子を同心円板15の開口部を通し、被蒸着基板
に入射させることが可能である。
【0016】第3の発明(請求項3に対応)に係る電子
銃蒸着装置は、上記第2の発明において、板を導電性材
料であるステンレス、モリブデンで構成している。
【0017】第4の発明(請求項4に対応)に係る電子
銃蒸着装置は、上記第2の発明において、板を真空容器
の内壁に取り付け、真空容器を介してアース電位に接地
するよう構成されている。
【0018】第4の発明では、電子銃から発生する電子
又は電子銃蒸発源から発生する電子をアース電位に接地
した板に引き寄せることが可能である。
【0019】第5の発明(請求項5に対応)に係る電子
銃蒸着装置は、上記第2の発明において、板を真空容器
の内壁に取り付け、真空容器を介してバイアス電圧印可
手段に接続するよう構成されている。
【0020】第6の発明(請求項6に対応)に係る電子
銃蒸着装置は、上記第4又は第5の発明において、板を
複数の孔を有する透孔板で構成している。
【0021】第6の発明では、電子銃蒸発源から蒸発し
た蒸発材料は孔を通して通過させ、電子銃若しくは電子
銃蒸発源から発生する電子はアース電位若しくはバイア
ス電圧を印可した板に引き寄せることにより遮断するこ
とが可能である。
【0022】第7の発明(請求項7に対応)に係る電子
銃蒸着装置は、上記第4又は第5の発明において、板を
基板ホルダーに垂直な方向に透孔を向けた厚みのあるメ
ッシュ板で構成している。
【0023】第8の発明(請求項8に対応)に係る電子
銃蒸着方法は、電子銃蒸発源と被蒸着基板との間でかつ
電子銃蒸発源と被蒸着基板とが対向する空間以外に設け
た板により電子銃若しくは電子銃蒸発源から発生する電
子を遮蔽するようにした方法である。
【0024】第9の発明(請求項9に対応)に係る電子
銃蒸着方法は、電子銃蒸発源と被蒸着基板の間でかつ電
子銃蒸発源と被蒸着基板とが対向する空間以外に電子銃
若しくは電子銃蒸発源から発生する電子を遮蔽する板を
設け、シャッタ−板を閉じた時、シャッターと板により
記真空容器内の電子銃蒸発源が設置されている空間と被
蒸着基板が設置されている空間を分離するようにした方
法である。
【0025】第9の発明では、シャッターを閉じた時、
電子銃蒸発源から蒸着する蒸発材料は、シャッターによ
り遮断でき、電子銃若しくは電位銃蒸発源から発生する
電子でシャッターの外側に向かうものは、板により遮断
することが可能である。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、本発明の最良な実施形態を
添付図面に基づいて説明する。なお、説明を簡単にする
ため、従来の技術の欄において図4を用いて説明した部
分で本発明と同一の部分には、同一の番号を付してその
説明を省略する。
【0027】図1は、第4図の装置と同様、真空容器8
内に、電子銃蒸発源1と被蒸着基板12と被蒸着基板1
2を保持する基板ホルダー13とシャッター9とを備え
る電子銃蒸着装置を示す本発明の第1の実施形態の模式
的構成図である。図1に従って、構成・作用を説明す
る。
【0028】15は、蒸発材料2に照射されない1次電
子3bと蒸発材料2に照射された1次電子3aで蒸発材
料2表面で躍弾したエネルギーの高い2次電子4aと蒸
発材料2から放出されたエネルギーの低い2次電子4b
とを遮断する板15である。この板15は、シャッター
9の上側で、かつ電子銃蒸発源1と被蒸着基板12との
間で、かつ電子銃蒸発源1と被蒸着基板12とが対向す
る空間以外に被蒸着基板12とほぼ平行に設けられてい
る。ただし、「電子銃蒸発源1と被蒸着基板12との間
で、かつ電子銃蒸発源1と被蒸着基板12とが対向する
空間以外」とは、電子銃蒸発源1と被蒸着基板12との
間で、かつシャッター板9が閉状態で設置されている空
間以外の部分をいう。従って、本実施形態では、シャッ
ター9を閉じた際、シャッター9と板15により電子銃
蒸発源1が設置されている空間11と被蒸着基板12が
設置されている空間14とが分離された状態になるよう
板15が設置されている。板15は、ステンレス、モリ
ブデン等の導電性材料から構成され、外径が真空容器の
内径とほぼ等しく、内径がシャッター9の外径とほぼ等
しい同心円板(厚さ約0.1mm以上)であり、真空容
器8の内壁面に取付部材により固着され、真空容器8を
介してアース電位に接地されている。
【0029】次に本実施形態による電子銃蒸着装置の動
作を説明する。加熱されたフィラメント7から放射され
た1次電子3はアノード6で加速され、通常、永久磁石
10の作る磁界で偏向され、この偏向された1次電子3
aは、電子銃蒸発源1内の蒸発材料2を照射し、この際
に生じる衝撃によって当該蒸発材料2を加熱・溶融して
蒸発させる。
【0030】蒸発材料2を加熱・溶融している間は、シ
ャッター9を閉じる(図1の実線で示した状態)。シャ
ッター9を閉じた時、このシャッター9と板15とによ
り空間11と空間14とは、分離された状態になる。こ
のため、蒸発粒子5は、多数の1次電子3bや2次電子
4a、4bが放出されている空間11内で、蒸発が行わ
れることになり、これらによりイオン化され、正イオン
若しくは負イオンの形で放出されることになる。余弦則
に従って放出される蒸発粒子5のうち、シャッヤー9に
向かうものは、シャッター9に遮断され被蒸着基板12
に到達しない。
【0031】また、蒸発材料2に照射されなかった1次
電子3bと蒸発材料2表面で躍弾したエネルギーの高い
2次電子4aと蒸発材料2から放出されたエネルギーの
低い2次電子4bとは、アース電位に接地された板15
に引き寄せられ、板15により遮断され、被蒸着基板1
2には到達しない。
【0032】蒸発材料2を加熱・溶融し、ガス出しが完
了した時、シャター9を開く(図1の2点鎖線で示した
状態)。シャッター9が開いている時には、この蒸発し
た蒸発材料9は、同心円板15の開口部15aを通過
し、余弦則に従って、空間14に放出され、電子銃蒸発
源1に対向して配置した被蒸着基板12上に付着する。
【0033】一方、蒸発材料2に照射されなかった1次
電子3bと蒸発材料2表面で躍弾したエネルギーの高い
2次電子4aと蒸発材料2から放出されたエネルギーの
低い2次電子4bとは、アース電位に接地された板15
に引き寄せられ、板15により遮断され、被蒸着基板1
2には到達しない。
【0034】上記のように、本実施形態による電子銃蒸
着装置によれば、同心円板の板15を設けたことによ
り、蒸着開始前の蒸発材料2の溶融時にシャッター9の
外側に放出される1次電子3b及び2次電子4a、4b
の被蒸着基板12への入射をなくすことができるので、
被蒸着基板12が電荷により帯電することがなく、被蒸
着基板12の電気的特性に与えるダメージをなくすこと
ができる。また、蒸着開始後においては、板15により
電子銃から放出される1次電子3b及び蒸発材料2から
放出される2次電子4a、4bの被蒸着基板12への入
射をなくしながら、板15の開口部15aを通して蒸発
粒子5を空間14に放出し、被蒸着基板12へ蒸発粒子
5を入射させることが可能である。
【0035】図2は、本発明の第2実施形態を示す。説
明を簡単にするため、第1図と同様な作用をなす部分に
は同一符号で説明する。図2の装置構成では、同心円板
の板15を電子銃蒸発源1から発生した蒸発材料5が通
過可能な複数の孔15b,15b,……を有する透孔板
で構成したことである。他の構成は、上述した第1の実
施形態と全く同様である。
【0036】次に本実施形態による電子銃蒸着装置の動
作を説明する。第1の実施形態同様、蒸発材料2を加熱
・溶融している間は、シャッター9を閉じる。シャッタ
ー9を閉じている際には、空間11と空間14とは、板
15とシャッター9とにより分離された状態になってい
る。従って、多数の1次電子3bや2次電子4a、4b
が放出されている空間11内で、蒸発が行われることに
なるため、これらによりイオン化された蒸発粒子5の正
イオン若しくは負イオンが放出されることになる。この
余弦則に従って放出される蒸発粒子5のうち、シャッヤ
ー9に向かうものは、シャッター9に遮断され被蒸着基
板12に到達しない。一方、シャッター9の外側の空間
に向かう蒸発粒子5は、大部分が正若しくは負にイオン
化しているので、アース電位に接地された板15に引き
寄せられ、板15により遮断され、被蒸着基板12には
到達しない。
【0037】また、蒸発材料2に照射されなかった1次
電子3bと蒸発材料2表面で躍弾したエネルギーの高い
2次電子4aと蒸発材料2から放出されたエネルギーの
低い2次電子4bとは、アース電位に接地された板15
に引き寄せられ、板15により遮断され、被蒸着基板1
2には到達しない。
【0038】蒸発材料2を加熱・溶融し、ガス出しが完
了した時、シャター9を開く。シャッター9が開いてい
る時には、板15の開口部を介して蒸発粒子5、1次電
子3b、2次電子4a、4bは、空間11から空間14
に通過可能な状態になっている。従って、シャッター閉
時のように、多数の1次電子3bや2次電子4a、4b
が放出されている空間11内で、蒸発が行われることに
なるず、これらによりイオン化された蒸発粒子5の正イ
オン若しくは負イオンが放出されることもない。この蒸
発した蒸発材料9は、板15の開口部15aを通過し、
余弦則に従って、空間14に放出され、電子銃蒸発源1
に対向して配置した被蒸着基板12上に付着する。この
蒸発した蒸発材料9のうち、板15に向かうものは、図
中2点鎖線で示すように板15の有する孔15bを通過
し、空間14に放出され、被蒸着基板12上に付着す
る。
【0039】一方、蒸発材料2に照射されなかった1次
電子3bと蒸発材料2表面で躍弾したエネルギーの高い
2次電子4aと蒸発材料2から放出されたエネルギーの
低い2次電子4bとは、アース電位に接地された板15
に引き寄せられ、板15により遮断され、被蒸着基板1
2には到達しない。
【0040】上記のように、本実施形態による電子銃蒸
着装置によれば、板15を設けたことにより、蒸着開始
前の蒸発材料2の溶融時に放出される1次電子3b及び
2次電子4a、4bの被蒸着基板12への入射をなくす
ことができるので、被蒸着基板12が電荷により帯電す
ることがなく、被蒸着基板12の電気的特性に与えるダ
メージをなくすことができる。また、蒸着開始後におい
ては、板15により1次電子3b及び2次電子4a、4
bの被蒸着基板12への入射をなくしながら、板15に
設けた孔15b及び開口部15aを通して被蒸着基板1
2へ蒸発粒子5を入射することが可能である。
【0041】図3は、本発明の第3実施形態を示す。説
明を簡単にするため、第1図と同様な作用をなす部分に
は同一符号で説明する。図3の装置構成では、板15を
基板ホルダー13に垂直な方向に透孔を向けた厚みのあ
るメッシュ板で構成し、この板15にバイアス印可手段
16を接続したことである。他の構成は、上述した第1
の実施形態と全く同様である。このようなメッシュ板と
することによって得られる効果は、前記第2実施形態と
同様である。
【0042】以上の各実施形態においては板15を同心
円板にしてアース電位にした場合、同心円板にした板1
5に透孔を設けてアース電位にした場合、同心円板にし
た板T15をメッシュ板にしてバイス電圧をかけた場合
について述べたが、板15を他の形状(たとえば、四角
形、三角形)にしてアース電位若しくはバイアス電位に
した場合、同心円板にした板15に透孔を設けてバイア
ス電圧をかける場合、同心円板にした板15をメッシュ
板にしてアース電位にした場合も可能である。
【0043】また、上記各場合において、板15をフロ
ーテイング電位にすることも可能である。
【0044】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
電子銃蒸着装置において、電子銃蒸発源と被蒸着基板と
の間でかつ該電子銃蒸発源と該被蒸着基板とが対向する
空間以外に電子銃若しくは電子銃蒸発源から発生する電
子を遮蔽する板を設けることにより、蒸着試料5を溶融
している際、1次電子、2次電子が被蒸着基板に入射す
るのを遮断することができるので、1次電子、2次電子
が被蒸着基板に悪影響を及ぼさないようにすることがで
きる。また、蒸着開始後は、板15により、1次電子、
2次電子が被蒸着基板に入射するのを遮断しながら、板
15の開口部を通して被蒸着基板に蒸発粒子を入射する
事が可能であるので、被蒸着基板12の電気的特性に大
きなダメージを与えることなく、被蒸着基板上に薄膜を
堆積することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる電子銃蒸着装置の最良な実施形
態を示す構成図である。
【図2】本発明に係わる電子銃蒸着装置の他な実施形態
を示す構成図である。
【図3】本発明に係わる電子銃蒸着装置の他の実施形態
を示す構成図である。
【図4】従来の電子銃蒸着装置を示す構成図である。
【符号の説明】
1 電子銃蒸発源 2 蒸発材料 3 一次電子 4 二次電子 5 蒸発粒子 6 アノード 7 フィラメント 8 真空容器 9 蒸発源シャッター 10 永久磁石 11 空間 12 被蒸着基板 13 基板ホルダー 14 空間 15 板 16 バイアス印可手段

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】真空容器内に、電子銃蒸発源と被蒸着基板
    と該被蒸着基板を保持する基板ホルダーとシャッターと
    を備えてなる電子銃蒸着装置において、前記電子銃蒸発
    源と被蒸着基板との間でかつ該電子銃蒸発源と該被蒸着
    基板とが対向する空間以外に電子銃若しくは電子銃蒸発
    源から発生する電子を遮蔽する板を設けたことを特徴と
    する電子銃蒸着装置。
  2. 【請求項2】前記板が導電性材料で形成され、外径が真
    空容器の内径とほぼ等しく、内径がシャッター9の外径
    とほぼ等しい同心円板である請求項1記載の電子銃蒸着
    装置。
  3. 【請求項3】前記導電性材料が、ステンレス、モリブデ
    ンである請求項2記載の電子銃蒸着装置。
  4. 【請求項4】前記板が、真空容器の内壁に取り付けら
    れ、真空容器を介してアース電位に接地されている請求
    項2記載の電子銃蒸着装置。
  5. 【請求項5】前記板が、電子銃蒸発源を収納する真空容
    器の内壁に取り付けられ、真空容器を介してバイアス電
    圧印可手段に接続されている請求項2記載の電子銃蒸着
    装置。
  6. 【請求項6】前記板が、複数の孔を有する透孔板で構成
    された請求項4又は請求項5記載の電子銃蒸着装置。
  7. 【請求項7】前記板が、基板ホルダーに垂直な方向に透
    孔を向けた厚みのあるメッシュ板で構成された請求項4
    又は請求項5記載の電子銃蒸着装置。
  8. 【請求項8】真空容器内で電圧を印加して電子を加速
    し、この加速された電子を磁界によって偏向させ、電子
    銃蒸発源内に納められた蒸発材料を照射し、該蒸発材料
    を加熱・溶融して蒸発させ、被蒸着基板の上に薄膜を堆
    積させる電子銃蒸着方法において、前記電子銃蒸発源と
    被蒸着基板との間でかつ該電子銃蒸発源と該被蒸着基板
    とが対向する空間以外に設けた板により電子銃若しくは
    電子銃蒸発源から発生する電子を遮蔽することを特徴と
    する電子銃蒸着方法。
  9. 【請求項9】真空容器内に、電子銃蒸発源と被蒸着基板
    と該被蒸着基板を保持する基板ホルダーとシャッターと
    を設け、前記真空容器内で電圧を印加して電子を加速
    し、この加速された電子を磁界によって偏向させ、電子
    銃蒸発源内に納められた蒸発材料を照射し、該蒸発材料
    を加熱・溶融して蒸発させ、被蒸着基板の上に薄膜を堆
    積させる電子銃蒸着方法において、前記電子銃蒸発源と
    被蒸着基板の間でかつ該電子銃蒸発源と該被蒸着基板と
    が対向する空間以外に電子銃若しくは電子銃蒸発源から
    発生する電子を遮蔽する板を設け、前記シャッタ−板を
    閉じた時、前記シャッターと板により前記真空容器内の
    電子銃蒸発源が設置されている空間と被蒸着基板が設置
    されている空間を分離することを特徴とする電子銃蒸着
    方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006522222A (ja) * 2003-04-03 2006-09-28 マイクロエミッシブ ディスプレイズ リミテッド 基板上に材料を堆積させる方法及び装置

Cited By (1)

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JP2006522222A (ja) * 2003-04-03 2006-09-28 マイクロエミッシブ ディスプレイズ リミテッド 基板上に材料を堆積させる方法及び装置

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