JPS5878418A - インジウム−アンチモン系複合結晶薄膜の製造法 - Google Patents
インジウム−アンチモン系複合結晶薄膜の製造法Info
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- JPS5878418A JPS5878418A JP56177394A JP17739481A JPS5878418A JP S5878418 A JPS5878418 A JP S5878418A JP 56177394 A JP56177394 A JP 56177394A JP 17739481 A JP17739481 A JP 17739481A JP S5878418 A JPS5878418 A JP S5878418A
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- thin film
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
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- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
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- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/02631—Physical deposition at reduced pressure, e.g. MBE, sputtering, evaporation
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はInEIb系混合結晶薄膜の製造方法に関する
ものである。更に詳しくいえば、In Sb化合物結晶
とIn単体結晶とからなシ、向上した電気特性を有する
InSb系混合結晶薄膜の製造方法に関するものである
。
ものである。更に詳しくいえば、In Sb化合物結晶
とIn単体結晶とからなシ、向上した電気特性を有する
InSb系混合結晶薄膜の製造方法に関するものである
。
一般に工nsbの薄膜は、工nsbの移動度が常温で7
8,000cj/Vsと大きいために、ホール素子や磁
気抵抗素子の素材として優れていることが知られている
。そして最近のダイレクトドライブモーター用の位置検
出素子としてのホール素子や、無接点ポテンショメータ
ーとしての磁気抵抗素子等の発展にはめざましいものが
ある。
8,000cj/Vsと大きいために、ホール素子や磁
気抵抗素子の素材として優れていることが知られている
。そして最近のダイレクトドライブモーター用の位置検
出素子としてのホール素子や、無接点ポテンショメータ
ーとしての磁気抵抗素子等の発展にはめざましいものが
ある。
本発明者らは先に、ホール素子や磁気抵抗素子等の素材
として大変優れた、新規なIn Sb複合結晶半導体、
及びその製造方法を提案した。(特願昭56−4696
2.56−50294.56−58724等)本発明は
これらの工nsb複合結晶半導体の製造法を更に改善し
たものであシ、特に基板温度の上昇速度に制限を加える
ことにょシ、前記製造法の工業的生産性を一段と向上さ
せる方法に関するものである。
として大変優れた、新規なIn Sb複合結晶半導体、
及びその製造方法を提案した。(特願昭56−4696
2.56−50294.56−58724等)本発明は
これらの工nsb複合結晶半導体の製造法を更に改善し
たものであシ、特に基板温度の上昇速度に制限を加える
ことにょシ、前記製造法の工業的生産性を一段と向上さ
せる方法に関するものである。
従来In8bは■−■族化合物半導体としてよく知られ
た物質であシ、ホール素子や磁気抵抗素子として利用す
るには、インジウム元素(In)のアンチモン元素(s
b)に対する原子比が1.00の結晶であることが必要
不可欠の条件であり、かかる条件の場合にその特性が高
度に発揮されると考えられてきたため、かかる考えに立
脚して多くの研究がなされてきた。
た物質であシ、ホール素子や磁気抵抗素子として利用す
るには、インジウム元素(In)のアンチモン元素(s
b)に対する原子比が1.00の結晶であることが必要
不可欠の条件であり、かかる条件の場合にその特性が高
度に発揮されると考えられてきたため、かかる考えに立
脚して多くの研究がなされてきた。
しかし、本発明者らは、先にInとsbの原子比が厳密
に1対1に制御され゛た場合のみ優れた薄膜が得られる
のではなく、Inが過剰の場合にも、特にInのsbに
対する原子比が1.1〜1.7の範囲にあるならば結晶
性に優れ、しかも高い移動度を示す複合結晶が得られる
という従来の技術概念からは到底予測し得ない新事実を
見出した。
に1対1に制御され゛た場合のみ優れた薄膜が得られる
のではなく、Inが過剰の場合にも、特にInのsbに
対する原子比が1.1〜1.7の範囲にあるならば結晶
性に優れ、しかも高い移動度を示す複合結晶が得られる
という従来の技術概念からは到底予測し得ない新事実を
見出した。
かかる新しい知見に基く優れたIn5b系複合結晶薄膜
は、InとsbとIsb対Inの到達速度比(アライバ
ル・レート・レーショ以下A Iユ/ A B bと略
記する)が1.10〜1.70の条件下で基板上に蒸着
することによって製造することができ、更に蒸着初期の
基板温度を、式 %式% 〔ここに、Tは極限の基板温度(絶対温度)Pは蒸着中
の真空度(Torr )である〕で与えられる極限の基
板温度よりも低い温度に設定することにより、電気特性
を向上させることができる。
は、InとsbとIsb対Inの到達速度比(アライバ
ル・レート・レーショ以下A Iユ/ A B bと略
記する)が1.10〜1.70の条件下で基板上に蒸着
することによって製造することができ、更に蒸着初期の
基板温度を、式 %式% 〔ここに、Tは極限の基板温度(絶対温度)Pは蒸着中
の真空度(Torr )である〕で与えられる極限の基
板温度よりも低い温度に設定することにより、電気特性
を向上させることができる。
しかし先の方法によって、有用性に特に優れた移動度2
0 、000 d/V−8以上の薄膜が得られるAX。
0 、000 d/V−8以上の薄膜が得られるAX。
/A11bの範囲は1.28〜1.52と0.24の幅
しか持っていなかった(第3図参照)。本発明者らはI
n5b系複合結晶薄膜の工業的生産性を向上させるため
には、有用性に特に優れた20.000 cIIl/v
−s以上の薄膜の得られるAzn/Asbの範囲を広く
することが肝要であると考え、鋭意検討を行なった結果
、本発明をなすに至った。
しか持っていなかった(第3図参照)。本発明者らはI
n5b系複合結晶薄膜の工業的生産性を向上させるため
には、有用性に特に優れた20.000 cIIl/v
−s以上の薄膜の得られるAzn/Asbの範囲を広く
することが肝要であると考え、鋭意検討を行なった結果
、本発明をなすに至った。
すなわち本発明は、蒸着初期の基板温度を、式1式%
〔ここに、Tは極限の基板温度(°絶対温度)、Pは蒸
着中の真空度(Torr)である〕で与えられる極限の
基板温度よシも低い温度に設定し、初期を除く蒸着時間
帯の少なくとも1部分で5℃/min〜50℃/min
から選ばれた基板温度上昇速度の領域を有する階段的基
板温度上昇法を用いてインジウムとアンチモンとを、基
板上でめアンチモン対インジウムの到達速度比が、1.
05〜1.70となる条件下で蒸着させることを特徴と
する、1nSb系複合結晶薄膜の製造法を提供するもの
である。
着中の真空度(Torr)である〕で与えられる極限の
基板温度よシも低い温度に設定し、初期を除く蒸着時間
帯の少なくとも1部分で5℃/min〜50℃/min
から選ばれた基板温度上昇速度の領域を有する階段的基
板温度上昇法を用いてインジウムとアンチモンとを、基
板上でめアンチモン対インジウムの到達速度比が、1.
05〜1.70となる条件下で蒸着させることを特徴と
する、1nSb系複合結晶薄膜の製造法を提供するもの
である。
本発明を用いて蒸着を行った結果、有用性に優れた移動
度10,000cd/V−8以上の薄膜が得られるAx
n/Asbの範囲は、1..05〜1.70となった(
第2図参照)。そして有用性に特に優れた移動度20,
000cJ/V−8以上の薄膜が得られるAIn/A8
bの範囲は、1.13〜1.62となシ、0.49の幅
を持っていた(第2図参照)。蚊帳は、先に提案した方
法による幅(0,24)の実に2倍以上の広いものであ
る。
度10,000cd/V−8以上の薄膜が得られるAx
n/Asbの範囲は、1..05〜1.70となった(
第2図参照)。そして有用性に特に優れた移動度20,
000cJ/V−8以上の薄膜が得られるAIn/A8
bの範囲は、1.13〜1.62となシ、0.49の幅
を持っていた(第2図参照)。蚊帳は、先に提案した方
法による幅(0,24)の実に2倍以上の広いものであ
る。
本発明にいう階段的基板温度上昇法とは、基板温度の上
昇パターンが階段状であシ、上昇速度が大である時間領
域と、小である領域が交互に設けられているものである
(第1図参照)。少なくとも1部分に設けられる5℃/
m i n〜50℃/minから選ばれた上昇速度の
領域は、前記の上昇速度瀘大である時間領域に相当する
。前記の上昇速度が小である時間領域では、上昇速度は
5℃/minよシ小さく選ばれるが、階段状パターンを
際立たせる上ではθ℃/min〜3℃/minから選ぶ
のが良い。また制御の都合上、階段状パターンの角の部
分は、滑らかな曲線になっていてもよい(第1図波線部
参照)。
昇パターンが階段状であシ、上昇速度が大である時間領
域と、小である領域が交互に設けられているものである
(第1図参照)。少なくとも1部分に設けられる5℃/
m i n〜50℃/minから選ばれた上昇速度の
領域は、前記の上昇速度瀘大である時間領域に相当する
。前記の上昇速度が小である時間領域では、上昇速度は
5℃/minよシ小さく選ばれるが、階段状パターンを
際立たせる上ではθ℃/min〜3℃/minから選ぶ
のが良い。また制御の都合上、階段状パターンの角の部
分は、滑らかな曲線になっていてもよい(第1図波線部
参照)。
初期を除く蒸着時間帯中に少なくとも1部分で設けられ
る領域における基板温度の上昇速度は5℃/min〜5
0℃/ minから選ばれた上昇速度である。該上昇速
度が50℃/minよシ小さいと、前記のAx、11/
Asbの幅が小さくなってしまう踵50℃/minよ
シ大きいと膜がほろほろになったシ、くすんだシする。
る領域における基板温度の上昇速度は5℃/min〜5
0℃/ minから選ばれた上昇速度である。該上昇速
度が50℃/minよシ小さいと、前記のAx、11/
Asbの幅が小さくなってしまう踵50℃/minよ
シ大きいと膜がほろほろになったシ、くすんだシする。
基板温度の制御の難易を考慮すると、前記上昇速度は5
℃/min〜301:/minから選ばれた上昇速度で
ある方がより好ましい。
℃/min〜301:/minから選ばれた上昇速度で
ある方がより好ましい。
前記領域の時間は、蒸着時間帯における最初と最後の基
板温度の差、蒸着時間、並びに設ける回数によシ異なる
が、10秒〜30分が好ましい。
板温度の差、蒸着時間、並びに設ける回数によシ異なる
が、10秒〜30分が好ましい。
10秒よシ短かいと基板温度の制御が困難であるし、3
0分よシ長いと工業的生産性が低下する。
0分よシ長いと工業的生産性が低下する。
前記領域を設ける回数は、1回以上であればよく5回で
も10回でもよいが、領域の時間、蒸着時間帯における
最初と最後の基板温度の差、並びに蒸着時間と密接に関
連している。しかし作業の繁雑さを嫌うならば少ない方
が好ましい。
も10回でもよいが、領域の時間、蒸着時間帯における
最初と最後の基板温度の差、並びに蒸着時間と密接に関
連している。しかし作業の繁雑さを嫌うならば少ない方
が好ましい。
また本発明は先に提案したIn Sb系混合結晶の製造
方法←特願昭56−72464 )と組み合わせること
により、有用性に極めて優れた移動度25 、000c
II/v・8以上の薄膜を工業的生産性良く製造する方
法を提供する。すなわち、先に提案した方法ではN2の
存在下で蒸着を行なうことによって、25 、000
all/V−8以上の移動度を有する薄膜の製造が可能
となったが、これに本発明を組み合わせるならば、移動
度25 、000 cd/v・S以上の薄膜が得られる
A4n / A8bの幅が広くなるために、有用性に極
めて優れた薄膜を工業的生産性良く製造することができ
るわけである。
方法←特願昭56−72464 )と組み合わせること
により、有用性に極めて優れた移動度25 、000c
II/v・8以上の薄膜を工業的生産性良く製造する方
法を提供する。すなわち、先に提案した方法ではN2の
存在下で蒸着を行なうことによって、25 、000
all/V−8以上の移動度を有する薄膜の製造が可能
となったが、これに本発明を組み合わせるならば、移動
度25 、000 cd/v・S以上の薄膜が得られる
A4n / A8bの幅が広くなるために、有用性に極
めて優れた薄膜を工業的生産性良く製造することができ
るわけである。
以下に実施例を用いて本発明を更に詳細に説明するO
実施例1
6枚のウェーハー窄同心円上に設置でき、回転する基板
ホルダーを有する真空蒸着装置を使用して蒸着を行なっ
た。基板温度はウェーハー上10■の所に設けられたP
t −Rdサーモカップルで検知され、また別のサーモ
カップルを制御用に設けた。
ホルダーを有する真空蒸着装置を使用して蒸着を行なっ
た。基板温度はウェーハー上10■の所に設けられたP
t −Rdサーモカップルで検知され、また別のサーモ
カップルを制御用に設けた。
基板としては雲母を用いた。原料In、 Sbは共にフ
ルウチ化学社製6−Nのものを用いた。
ルウチ化学社製6−Nのものを用いた。
蒸着に当っては、最初に真空度を2 X 10−’To
rrにし、基板温度を380℃に設定した。次に基板温
度を480℃まで上昇させながら40分間蒸着を行ない
、膜厚が1.0μm程度になるようにした。
rrにし、基板温度を380℃に設定した。次に基板温
度を480℃まで上昇させながら40分間蒸着を行ない
、膜厚が1.0μm程度になるようにした。
40分の蒸着時間のうち、蒸着開始後12分〜18分の
基板温度の上昇速度を10’C/minとし、上記以外
の時間は、1〜b この条件下で、A4n / Asbを1.00〜1.7
5の範囲として、28回の蒸着を行ないできたMを第1
図のようにパターニングして移動度を測定した。
基板温度の上昇速度を10’C/minとし、上記以外
の時間は、1〜b この条件下で、A4n / Asbを1.00〜1.7
5の範囲として、28回の蒸着を行ないできたMを第1
図のようにパターニングして移動度を測定した。
そして、横軸にA In / A B bをとり、縦軸
に移動度μmをとって第2図を得た。その結果、移動度
が10 、000 cd/V−8以上となり、有用なI
n5b系混合結晶薄膜のできるA、ゎ/Asbの範囲は
1,05〜1.70であった。更に移動[1=2o、o
oocil/v−S以上となシ、特に有用な薄膜のでき
るA、ゎ/Asbの範囲は、1.13〜1.62で0.
49の幅をもっていた。
に移動度μmをとって第2図を得た。その結果、移動度
が10 、000 cd/V−8以上となり、有用なI
n5b系混合結晶薄膜のできるA、ゎ/Asbの範囲は
1,05〜1.70であった。更に移動[1=2o、o
oocil/v−S以上となシ、特に有用な薄膜のでき
るA、ゎ/Asbの範囲は、1.13〜1.62で0.
49の幅をもっていた。
比較例1
基板温度の上昇速度を蒸着時間の全域にわたつ・て2〜
b 同様に蒸着を行った。18回の蒸着の結果第3図を得た
が、移動度が20,000csl/ v−s 以上とな
るAzn/Asbの範囲は、1.28〜1.52であっ
た。
b 同様に蒸着を行った。18回の蒸着の結果第3図を得た
が、移動度が20,000csl/ v−s 以上とな
るAzn/Asbの範囲は、1.28〜1.52であっ
た。
実施例2〜5
装置、基板、原料については、実施例1と同様のものを
用いた。蒸着時間は30分で基板温度を400℃からス
タートして最終温度を480℃にした。
用いた。蒸着時間は30分で基板温度を400℃からス
タートして最終温度を480℃にした。
そしてその間の基板温度上昇速度を蒸着開始後0分〜1
0分、12〜20分、22分〜30分は1〜b min%20分〜22分は6〜b この条件下でA rn / A sbを1.07.1.
25.1.38.1.56として膜厚が1μm程度にな
るように蒸着を行った膜の移動度を測定した。その結果
を第1表に示す。
0分、12〜20分、22分〜30分は1〜b min%20分〜22分は6〜b この条件下でA rn / A sbを1.07.1.
25.1.38.1.56として膜厚が1μm程度にな
るように蒸着を行った膜の移動度を測定した。その結果
を第1表に示す。
第 1 表
実施例6〜8
装置、基体、原料については実施例1と同様とした。ま
ず真空度をI X 10−’Torrにし基板温度を4
00℃に設定し、次いでニードルバルブによ多窒素を導
入して真空度を7 X 10”−5Torrとし、ニー
ドルパルプをそのまま固定した。次にInとsbを蒸発
させながら基板温度上昇速度を実施例2〜5と同様にし
て500℃まで上昇させ、30分間で膜厚が1μ瓜程度
になるように蒸着した。この条件下でA In / A
Bbを1.20.1.41.1.53 として得られ
た膜の移動度を測定した。その結果を第2表に示す。
ず真空度をI X 10−’Torrにし基板温度を4
00℃に設定し、次いでニードルバルブによ多窒素を導
入して真空度を7 X 10”−5Torrとし、ニー
ドルパルプをそのまま固定した。次にInとsbを蒸発
させながら基板温度上昇速度を実施例2〜5と同様にし
て500℃まで上昇させ、30分間で膜厚が1μ瓜程度
になるように蒸着した。この条件下でA In / A
Bbを1.20.1.41.1.53 として得られ
た膜の移動度を測定した。その結果を第2表に示す。
第 2 表
比較例2〜5
基板温度上昇速度を30分の蒸着時間の全域にわたって
3〜b 7と同様の条件下で、A4n/ j’ke’bを0.9
5.1.18%1.33.1.60として得られた膜の
移動度を測定した結果を第3表に示す。
3〜b 7と同様の条件下で、A4n/ j’ke’bを0.9
5.1.18%1.33.1.60として得られた膜の
移動度を測定した結果を第3表に示す。
第 3 表
実施例9〜11
装置、基板、原料については、実施例1と同様のものを
用いた。まず真空度を2 X 10−’ Torrにし
、基板温度を380℃に設定した上で、ニードルバルブ
により窒素を導入して真空度を5 X 10””TOr
r とし、ニードルパルプをそのまま固定した。
用いた。まず真空度を2 X 10−’ Torrにし
、基板温度を380℃に設定した上で、ニードルバルブ
により窒素を導入して真空度を5 X 10””TOr
r とし、ニードルパルプをそのまま固定した。
次にInとsbを蒸発させながら階段的基板温度上昇法
を用いて、20分間で膜厚が1.5μm程度になるよう
に蒸着した。この際、基板温度上昇速度は蒸着開始後0
分〜8分及び11分〜20分はθ℃/ff11n〜2℃
/minとし、8分〜11分は30’C/min〜40
℃/minとして最終温度500 ’Cまで基板温度を
上昇させた。この条件下でAxn/Asbを1.15.
1.37.1.52として得られた膜の移動度を測定し
た。その結果を第4表に示す。
を用いて、20分間で膜厚が1.5μm程度になるよう
に蒸着した。この際、基板温度上昇速度は蒸着開始後0
分〜8分及び11分〜20分はθ℃/ff11n〜2℃
/minとし、8分〜11分は30’C/min〜40
℃/minとして最終温度500 ’Cまで基板温度を
上昇させた。この条件下でAxn/Asbを1.15.
1.37.1.52として得られた膜の移動度を測定し
た。その結果を第4表に示す。
第 4 表
第1図は階段的基板温度上昇法における基板温度の変化
を示すグラフ、第2図は本発明実施例のA In /
A S bと移動度との関係を示すグラフ、第3図は比
較例のA Iyl / A S bと移動度との関係を
示すグラフである0 特許出願人 旭化成工業株式会社 代理人 阿 形 明 第重図 五 第2図 ”’As*
を示すグラフ、第2図は本発明実施例のA In /
A S bと移動度との関係を示すグラフ、第3図は比
較例のA Iyl / A S bと移動度との関係を
示すグラフである0 特許出願人 旭化成工業株式会社 代理人 阿 形 明 第重図 五 第2図 ”’As*
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 蒸着初期の基板温度を、式 %式% 〔ここに、Tは極限の基板温度(絶対温度)、Pは蒸着
中の真空度(Torr )である〕で与えられる極限の
基板温度よりも低い温度に設定し、初期を除く蒸着時間
帯の少なくとも1部分で5℃/min〜50℃/min
から選ばれた基板温度上昇速度の領域を有する階段的基
板温度上昇法を用いて、インジウムとアンチモンとを、
基板上でのアンチモン対インジウムの到達速度比が、1
.05〜1.70となる条件下で蒸着させることを特徴
とする、インジウム−アンチモン系複合結晶薄膜の製造
法。 2 初期を除く蒸着時間帯の少なくとも1部分で、5℃
/min〜30℃/minから選ばれた基板温度上昇速
度の領域を有する階段的基板温度上昇法を用いる特許請
求の範囲第1項記載の方法0
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56177394A JPS5878418A (ja) | 1981-11-05 | 1981-11-05 | インジウム−アンチモン系複合結晶薄膜の製造法 |
US06/361,939 US4468415A (en) | 1981-03-30 | 1982-03-25 | Indium-antimony complex crystal semiconductor and process for production thereof |
DE8282102605T DE3271874D1 (en) | 1981-03-30 | 1982-03-27 | Indium-antimony complex crystal semiconductor and process for production thereof |
EP82102605A EP0062818B2 (en) | 1981-03-30 | 1982-03-27 | Process of producing a hall element or magnetoresistive element comprising an indium-antimony complex crystal semiconductor |
AT82102605T ATE20629T1 (de) | 1981-03-30 | 1982-03-27 | Indium-antimon-halbleiter mit komplexer kristalliner struktur und verfahren zu seiner herstellung. |
KR8201347A KR860000161B1 (ko) | 1981-03-30 | 1982-03-29 | 인듐 안티몬계 복합 결정반도체 및 그 제조방법 |
US06/620,645 US4539178A (en) | 1981-03-30 | 1984-06-14 | Indium-antimony complex crystal semiconductor and process for production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56177394A JPS5878418A (ja) | 1981-11-05 | 1981-11-05 | インジウム−アンチモン系複合結晶薄膜の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5878418A true JPS5878418A (ja) | 1983-05-12 |
JPH0247849B2 JPH0247849B2 (ja) | 1990-10-23 |
Family
ID=16030160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56177394A Granted JPS5878418A (ja) | 1981-03-30 | 1981-11-05 | インジウム−アンチモン系複合結晶薄膜の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5878418A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04323892A (ja) * | 1991-04-23 | 1992-11-13 | Matsushita Electric Works Ltd | セラミック回路板における導体膜の形成方法 |
JPH04323891A (ja) * | 1991-04-23 | 1992-11-13 | Matsushita Electric Works Ltd | セラミック回路板における導体膜の形成方法 |
JP2005167099A (ja) * | 2003-12-04 | 2005-06-23 | Shigeya Narizuka | 半導体素子及びその製造方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006070826A1 (ja) | 2004-12-28 | 2006-07-06 | Asahi Kasei Emd Corporation | 磁気方式回転角センサ、および、角度情報処理装置 |
-
1981
- 1981-11-05 JP JP56177394A patent/JPS5878418A/ja active Granted
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---|---|---|---|---|
JPH04323892A (ja) * | 1991-04-23 | 1992-11-13 | Matsushita Electric Works Ltd | セラミック回路板における導体膜の形成方法 |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0247849B2 (ja) | 1990-10-23 |
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