JPH11236667A - スパッタリング装置のシールド及びその表面を処理する方法 - Google Patents
スパッタリング装置のシールド及びその表面を処理する方法Info
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- JPH11236667A JPH11236667A JP3918098A JP3918098A JPH11236667A JP H11236667 A JPH11236667 A JP H11236667A JP 3918098 A JP3918098 A JP 3918098A JP 3918098 A JP3918098 A JP 3918098A JP H11236667 A JPH11236667 A JP H11236667A
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- Japan
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- shield
- roughness
- particles
- metal coating
- recess
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スパッタリング装置のスパッタリングターゲ
ットの外にスパッタされた粒子をより多く堆積するため
に用いられるスパッタリング装置のアルミニウムシール
ドの表面を処理する方法を提供する。 【解決手段】 約30μmから45μmの荒さ(Rz)
にAl2 O3 粒子用いてシールドの表面をサンドブラス
トし;ターゲットからスパッタされたより多くの粒子が
シールドの表面にわたり堆積可能なようにシールド表面
の粗さを約135μmから150μmに更に増加するよ
うアルミニウムシールドの表面にわたり純度99%以上
のアルミニウムコーティングの層をスプレーする熱スプ
レー法を用いる。
ットの外にスパッタされた粒子をより多く堆積するため
に用いられるスパッタリング装置のアルミニウムシール
ドの表面を処理する方法を提供する。 【解決手段】 約30μmから45μmの荒さ(Rz)
にAl2 O3 粒子用いてシールドの表面をサンドブラス
トし;ターゲットからスパッタされたより多くの粒子が
シールドの表面にわたり堆積可能なようにシールド表面
の粗さを約135μmから150μmに更に増加するよ
うアルミニウムシールドの表面にわたり純度99%以上
のアルミニウムコーティングの層をスプレーする熱スプ
レー法を用いる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はスパッタリング装置
に関し、より詳細にはスパッタリング装置内でスパッタ
リングターゲットからスパッタされたより多くの粒子が
シールド面に堆積可能なようにスパッタリング装置のシ
ールド面を処理する方法に関する。
に関し、より詳細にはスパッタリング装置内でスパッタ
リングターゲットからスパッタされたより多くの粒子が
シールド面に堆積可能なようにスパッタリング装置のシ
ールド面を処理する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】スパッタリング装置は一般に薄いフィル
ム又は明確な厚さで基板上の結晶の配向を形成するよう
用いられる。スパッタリング装置で、シールドはスパッ
タリング領域の外側でスパッタされた粒子を集めるため
に用いられる。シールドは通常スパッタされた粒子を集
めるよう粗い表面を有するアルミニウム材料で作られ、
それによりスパッタされた粒子はシールドの粗い表面に
クランプされ堆積される。図1を参照するにこれは従来
技術のスパッタリング装置10の概略図であり、これは
炭素のターゲット12と、基板14と、ボウル状の凹部
17を有するアルミニウムシールド16とを含む。スパ
ッタリング処理中に炭素粒子は炭素ターゲットからスパ
ッタされ、基板14とシールド16に堆積する。最近の
産業上の慣行ではシールド16の粗い表面はサンドブラ
スト法を用いて通常形成され、これは30μmから45
μmくらいの荒さ(Rz)にシールドの表面をサンドブ
ラストするためにAl2 O3 粒子を用いる。これはAl
2 O3 粒子を用いることにより適切に形成されうるほぼ
最大の荒さである。サンドブラスト処理中にAl2 O 3
粒子はアルミニウムシールド16の比較的柔らかい表面
に衝突し、それにより複数の不規則な空洞がシールド1
6の表面に形成される。スパッタされた炭素粒子はこれ
らのアルミニウムの空洞のほとんどが満たされるまでそ
の内にクランプされ、堆積される。炭素粒子の比較的厚
い層がシールド16の表面に形成されるときに炭素層と
アルミニウムシールド16との間の熱膨張係数の差がカ
ーボン層の薄片化を引き起こし、カーボン薄片は更にス
パッタリング処理中に基板14の表面にわたり炭素アー
クを生ずる。炭素アークは基板14を汚染し、スパッタ
リング装置10の収率を劇的に低下させる。この時にシ
ールド16は清掃のためにスパッタリング装置10から
除去される。
ム又は明確な厚さで基板上の結晶の配向を形成するよう
用いられる。スパッタリング装置で、シールドはスパッ
タリング領域の外側でスパッタされた粒子を集めるため
に用いられる。シールドは通常スパッタされた粒子を集
めるよう粗い表面を有するアルミニウム材料で作られ、
それによりスパッタされた粒子はシールドの粗い表面に
クランプされ堆積される。図1を参照するにこれは従来
技術のスパッタリング装置10の概略図であり、これは
炭素のターゲット12と、基板14と、ボウル状の凹部
17を有するアルミニウムシールド16とを含む。スパ
ッタリング処理中に炭素粒子は炭素ターゲットからスパ
ッタされ、基板14とシールド16に堆積する。最近の
産業上の慣行ではシールド16の粗い表面はサンドブラ
スト法を用いて通常形成され、これは30μmから45
μmくらいの荒さ(Rz)にシールドの表面をサンドブ
ラストするためにAl2 O3 粒子を用いる。これはAl
2 O3 粒子を用いることにより適切に形成されうるほぼ
最大の荒さである。サンドブラスト処理中にAl2 O 3
粒子はアルミニウムシールド16の比較的柔らかい表面
に衝突し、それにより複数の不規則な空洞がシールド1
6の表面に形成される。スパッタされた炭素粒子はこれ
らのアルミニウムの空洞のほとんどが満たされるまでそ
の内にクランプされ、堆積される。炭素粒子の比較的厚
い層がシールド16の表面に形成されるときに炭素層と
アルミニウムシールド16との間の熱膨張係数の差がカ
ーボン層の薄片化を引き起こし、カーボン薄片は更にス
パッタリング処理中に基板14の表面にわたり炭素アー
クを生ずる。炭素アークは基板14を汚染し、スパッタ
リング装置10の収率を劇的に低下させる。この時にシ
ールド16は清掃のためにスパッタリング装置10から
除去される。
【0003】炭素粒子を堆積するシールド16の能力は
シールド表面の粗さに比例する。シールド表面の粗さが
大きいほどより多くの炭素粒子がシールド14の表面に
堆積されうる。それはスパッタリング装置10を用いる
より多くのスパッタリング処理がシールド14を清掃す
るために除去するまでになされうることを意味する。A
l2 O3 粒子を用いるサンドブラスト法はシールド14
にわたり粗い表面を形成するよう頻繁に用いられる。A
l2 O3 粒子の形状は非常に不規則であり、そのために
アルミニウムシールド16を破壊することなしにその表
面にわたり小さな空洞を形成する適切な媒体である。し
かし最大の荒さ(Rz)でシールド16の表面に形成さ
れるのは45μmくらいである。SiC又はSiO2 粒
子のような他の粒子はまたシールド16に粗い面を作る
ために用いられる。SiC粒子はアルミニウムシールド
16の表面にわたりより大きな荒さを作ることができ
る。何故ならばSiC粒子は非常に鋭い角度を有する粒
子を含むからである。しかし、鋭いSiC粒子はシール
ド16の表面に刺さり、表面から除去できない。これは
シールド16の表面を汚染し、これはスパッタリング装
置10では許容されえない。ボール状のSiO2 粒子で
はAl2 O3 粒子と比べて、シールド16の表面にわた
るより大きな荒さを形成するのに用いることはできな
い。
シールド表面の粗さに比例する。シールド表面の粗さが
大きいほどより多くの炭素粒子がシールド14の表面に
堆積されうる。それはスパッタリング装置10を用いる
より多くのスパッタリング処理がシールド14を清掃す
るために除去するまでになされうることを意味する。A
l2 O3 粒子を用いるサンドブラスト法はシールド14
にわたり粗い表面を形成するよう頻繁に用いられる。A
l2 O3 粒子の形状は非常に不規則であり、そのために
アルミニウムシールド16を破壊することなしにその表
面にわたり小さな空洞を形成する適切な媒体である。し
かし最大の荒さ(Rz)でシールド16の表面に形成さ
れるのは45μmくらいである。SiC又はSiO2 粒
子のような他の粒子はまたシールド16に粗い面を作る
ために用いられる。SiC粒子はアルミニウムシールド
16の表面にわたりより大きな荒さを作ることができ
る。何故ならばSiC粒子は非常に鋭い角度を有する粒
子を含むからである。しかし、鋭いSiC粒子はシール
ド16の表面に刺さり、表面から除去できない。これは
シールド16の表面を汚染し、これはスパッタリング装
置10では許容されえない。ボール状のSiO2 粒子で
はAl2 O3 粒子と比べて、シールド16の表面にわた
るより大きな荒さを形成するのに用いることはできな
い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】故に本発明の目的はよ
り多くのスパッタされた粒子が表面に堆積するようなス
パッタリング装置のシールドにわたる粗い表面を形成す
る方法を提供することにある。
り多くのスパッタされた粒子が表面に堆積するようなス
パッタリング装置のシールドにわたる粗い表面を形成す
る方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的はスパッタリ
ング装置のスパッタリングターゲットの外にスパッタさ
れた粒子を堆積するために用いられるスパッタリング装
置のシールドの表面を処理する方法であって、 (1) 所定の荒さにシールドの表面をサンドブラスト
し; (2) ターゲットからスパッタされたより多くの粒子
がシールドの表面にわたり堆積可能なようにシールド表
面の粗さを更に増加するようシールドの表面にわたり金
属コーティングの層をスプレーする熱スプレー法を用い
ることを特徴とする方法により達成される。
ング装置のスパッタリングターゲットの外にスパッタさ
れた粒子を堆積するために用いられるスパッタリング装
置のシールドの表面を処理する方法であって、 (1) 所定の荒さにシールドの表面をサンドブラスト
し; (2) ターゲットからスパッタされたより多くの粒子
がシールドの表面にわたり堆積可能なようにシールド表
面の粗さを更に増加するようシールドの表面にわたり金
属コーティングの層をスプレーする熱スプレー法を用い
ることを特徴とする方法により達成される。
【0006】
【発明の実施の形態】図2を参照するに、これは本発明
によるアルミニウムシールド30の断面図である。シー
ルド30の表面は本発明の表面処理方法を用いて処理さ
れる。シールド30の表面32はまず30μmから45
μmくらいの荒さ(Rz)の粗い表面を形成するようA
l2 O3 粒子を用いてサンドブラストされる。Al2 O
3 粒子はアルミニウムシールド30の表面32にわたり
多数の小さな空洞を形成する。Al2 O3 粒子がサンド
ブラスト処理に用いられる理由は不規則な形状のAl2
O3 粒子はアルミニウムシールド30の表面32にわた
り多数の小さな空洞を適切に形成するからである。鋭い
SiC粒子はシールド30の比較的柔らかい表面32に
刺さり、表面から除去できない故に用いられない。表面
にSiC粒子が突き刺さったシールドが用いられる場合
にはそのような突き刺さったSiC粒子はスパッタリン
グ処理を汚染する。ボール状のSiO2 粒子ではAl2
O3 粒子のように表面32にわたり充分な荒さを形成し
得ない故にまた好ましくない。
によるアルミニウムシールド30の断面図である。シー
ルド30の表面は本発明の表面処理方法を用いて処理さ
れる。シールド30の表面32はまず30μmから45
μmくらいの荒さ(Rz)の粗い表面を形成するようA
l2 O3 粒子を用いてサンドブラストされる。Al2 O
3 粒子はアルミニウムシールド30の表面32にわたり
多数の小さな空洞を形成する。Al2 O3 粒子がサンド
ブラスト処理に用いられる理由は不規則な形状のAl2
O3 粒子はアルミニウムシールド30の表面32にわた
り多数の小さな空洞を適切に形成するからである。鋭い
SiC粒子はシールド30の比較的柔らかい表面32に
刺さり、表面から除去できない故に用いられない。表面
にSiC粒子が突き刺さったシールドが用いられる場合
にはそのような突き刺さったSiC粒子はスパッタリン
グ処理を汚染する。ボール状のSiO2 粒子ではAl2
O3 粒子のように表面32にわたり充分な荒さを形成し
得ない故にまた好ましくない。
【0007】アルミニウムシールド30の粗い表面32
がサンドブラスト法を用いて形成された後に、熱スプレ
ー法が用いられ、それにより約130μmから150μ
mくらいにシールド面の荒さ(Rz)を更に増加するた
めに粗い表面32にわたり99パーセント以上の純度の
アルミニウムコーティング34層がスプレーされ、それ
により炭素ターゲットのようなスパッタリングターゲッ
トからスパッタされたより多くの炭素粒子がシールド3
0の表面に堆積される。シールド30の粗い表面32上
のアルミニウムコーティング層34の厚さは約150μ
mから250μmである。熱スプレー処理では溶解した
アルミニウムがシールド30の粗い表面32にわたりス
プレーされる。熱スプレー処理の制御パラメータは溶解
したアルミニウムがシールド30の粗い表面32にたた
きつけられた後に約135μmから150μmの荒さ
(Rz)で粗い表面32上に多数のピークのような構造
を形成するよう跳ね返るように注意深く制御されなけれ
ばならない。そのような熱スプレーの制御パラメータの
例は以下のようになる: 電圧: 22ボルトから28ボルト 電流: 90アンペアから110アンペア 圧力: 45PSIから55PSI 上記熱スプレー法はアークスプレー、プラズマスプレ
ー、又はフレームスプレー法でありうる。
がサンドブラスト法を用いて形成された後に、熱スプレ
ー法が用いられ、それにより約130μmから150μ
mくらいにシールド面の荒さ(Rz)を更に増加するた
めに粗い表面32にわたり99パーセント以上の純度の
アルミニウムコーティング34層がスプレーされ、それ
により炭素ターゲットのようなスパッタリングターゲッ
トからスパッタされたより多くの炭素粒子がシールド3
0の表面に堆積される。シールド30の粗い表面32上
のアルミニウムコーティング層34の厚さは約150μ
mから250μmである。熱スプレー処理では溶解した
アルミニウムがシールド30の粗い表面32にわたりス
プレーされる。熱スプレー処理の制御パラメータは溶解
したアルミニウムがシールド30の粗い表面32にたた
きつけられた後に約135μmから150μmの荒さ
(Rz)で粗い表面32上に多数のピークのような構造
を形成するよう跳ね返るように注意深く制御されなけれ
ばならない。そのような熱スプレーの制御パラメータの
例は以下のようになる: 電圧: 22ボルトから28ボルト 電流: 90アンペアから110アンペア 圧力: 45PSIから55PSI 上記熱スプレー法はアークスプレー、プラズマスプレ
ー、又はフレームスプレー法でありうる。
【0008】熱スプレー法のタイミングは粗い表面32
がサンドブラスト法を用いることにより形成された後に
注意深く制御されねばならない。酸化アルミニウムフィ
ルムの層は粗い表面32がAl2 O3 粒子を用いて形成
された後に室温で10分間くらいで粗い表面32上に形
成される。酸化物フィルムはアルミニウムコーティング
34と粗い表面2との間の結合を弱める。酸化物フィル
ムの形成を防止するために熱スプレー法は粗い表面32
がサンドブラスト法を用いることにより形成された後に
できるだけ迅速になされなければならない。
がサンドブラスト法を用いることにより形成された後に
注意深く制御されねばならない。酸化アルミニウムフィ
ルムの層は粗い表面32がAl2 O3 粒子を用いて形成
された後に室温で10分間くらいで粗い表面32上に形
成される。酸化物フィルムはアルミニウムコーティング
34と粗い表面2との間の結合を弱める。酸化物フィル
ムの形成を防止するために熱スプレー法は粗い表面32
がサンドブラスト法を用いることにより形成された後に
できるだけ迅速になされなければならない。
【0009】本発明による上記の表面処理方法は約13
5μmから150μmの荒さ(Rz)を有する粗い表面
を形成し、これは従来のサンドブラスト法により形成さ
れた30μmから45μmくらいの荒さよりも良好なも
のである。結果としてシールド30の表面はスパッタさ
れた粒子を堆積するより高い能力を有し、より多いスパ
ッタリング処理がシールド30を装備したスパッタリン
グ装置により達成される。
5μmから150μmの荒さ(Rz)を有する粗い表面
を形成し、これは従来のサンドブラスト法により形成さ
れた30μmから45μmくらいの荒さよりも良好なも
のである。結果としてシールド30の表面はスパッタさ
れた粒子を堆積するより高い能力を有し、より多いスパ
ッタリング処理がシールド30を装備したスパッタリン
グ装置により達成される。
【0010】図3と4を参照するに、図3は従来技術の
シールドを用いたスパッタリング装置を用いて形成され
た磁気ディスクの滑走故障(Glide Failur
e)率のグラフを示す。図4は図2に示されたシールド
30を用いたスパッタリング装置を用いて形成された磁
気ディスクの滑走故障率のグラフを示す。図3は従来技
術のシールドを用いて製造された磁気ディスクの滑走故
障率がスパッタリング処理の15000サイクルを実行
した後に約57%から75%に劇的に増加することを示
す。図4は本発明のシールド30を用いることにより製
造された磁気ディスクの滑走故障率がスパッタリング処
理を21000サイクル実行した後に増加し始めている
ことを示す。明らかに本発明の表面処理方法を用いて処
理されたシールド30がスパッタされた粒子を堆積する
より高い能力を有し、それにより多くのスパッタリング
処理がシールド30を清掃する前になされる。
シールドを用いたスパッタリング装置を用いて形成され
た磁気ディスクの滑走故障(Glide Failur
e)率のグラフを示す。図4は図2に示されたシールド
30を用いたスパッタリング装置を用いて形成された磁
気ディスクの滑走故障率のグラフを示す。図3は従来技
術のシールドを用いて製造された磁気ディスクの滑走故
障率がスパッタリング処理の15000サイクルを実行
した後に約57%から75%に劇的に増加することを示
す。図4は本発明のシールド30を用いることにより製
造された磁気ディスクの滑走故障率がスパッタリング処
理を21000サイクル実行した後に増加し始めている
ことを示す。明らかに本発明の表面処理方法を用いて処
理されたシールド30がスパッタされた粒子を堆積する
より高い能力を有し、それにより多くのスパッタリング
処理がシールド30を清掃する前になされる。
【図1】従来技術のスパッタリング装置の概略を示す。
【図2】本発明によるシールドの断面図である。
【図3】従来技術のシールドを用いたスパッタリング装
置を用いて形成された磁気ディスクの滑走故障率のグラ
フを示す。
置を用いて形成された磁気ディスクの滑走故障率のグラ
フを示す。
【図4】図2に示されたシールドを用いたスパッタリン
グ装置を用いて形成された磁気ディスクの滑走故障率の
グラフを示す。
グ装置を用いて形成された磁気ディスクの滑走故障率の
グラフを示す。
10 スパッタリング装置 12 炭素のターゲット 14 基板 17 凹部 16、30 アルミニウムシールド 32 表面 34 アルミニウムコーティング層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チェム シュイ−ジェー 台湾 タイペイ ヴィアイ シン−アイ・ ロード レーン76 アレイ2 ナンバー87 5F (72)発明者 ヤン イゥアン−ジョウ 台湾 シン−チュ・シエン チュ−トゥ ン・タウン ミン・シン・ロード レーン 216 ナンバー6 (72)発明者 リー チャオ−フアン 台湾 シン−チュ・シティ チュン−イヤ ン・ロード ナンバー318 6F
Claims (20)
- 【請求項1】スパッタリング装置のスパッタリングター
ゲットの外にスパッタされた粒子を堆積するために用い
られるスパッタリング装置のシールドの表面を処理する
方法であって、 (1) 所定の荒さにシールドの表面をサンドブラスト
し; (2) ターゲットからスパッタされたより多くの粒子
がシールドの表面にわたり堆積可能なようにシールド表
面の粗さを更に増加するようシールドの表面にわたり金
属コーティングの層をスプレーする熱スプレー法を用い
ることを特徴とする方法。 - 【請求項2】 シールドの表面はAl2 O3 粒子用いて
サンドブラストされる請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 シールドはアルミニウム材料で作られ、
サンドブラスト法を用いて形成された所定の荒さ(R
z)は約30μmから45μmである請求項2記載の方
法。 - 【請求項4】 熱スプレー法を用いて形成された金属コ
ーティングは99%以上のアルミニウムを含む請求項3
記載の方法。 - 【請求項5】 熱スプレー法を用いて作られたシールド
表面の粗さは約135μmから150μmである請求項
4記載の方法。 - 【請求項6】 金属コーティングの厚さは約150μm
から250μmである請求項4記載の方法。 - 【請求項7】 熱スプレー法はアークスプレー、プラズ
マスプレー、又はフレームスプレー法である請求項1記
載の方法。 - 【請求項8】 アークスプレー法で、アークスプレー電
圧は約22ボルトから28ボルト、アークスプレー電流
は約90アンペアから110アンペア、アークスプレー
の圧力は約45PSIから55PSIである請求項7記
載の方法。 - 【請求項9】ボウル型の凹部を有し、凹部の表面は所定
の荒さである金属ベースと、 スパッタリング装置のスパッタリングターゲットの外に
スパッタされた粒子を堆積するために凹部の表面の粗さ
より更に粗い、凹部の表面に物理的に付着された金属コ
ーティングとからなるスパッタリング装置のシールド。 - 【請求項10】 金属ベースはアルミニウム材料で作ら
れる請求項9記載のシールド。 - 【請求項11】 金属コーティングは99%以上のアル
ミニウムを含む請求項9記載のシールド。 - 【請求項12】 凹部の表面の所定の荒さ(Rz)は約
30μmから45μmである請求項9記載のシールド。 - 【請求項13】 金属コーティングの表面の粗さは約1
35μmから150μmである請求項12記載のシール
ド。 - 【請求項14】 金属コーティングの厚さは約150μ
mから250μmである請求項13記載のシールド。 - 【請求項15】 凹部の表面は所定の荒さに形成される
ようAl2 O3 粒子を用いてサンドブラストされる請求
項9記載のシールド。 - 【請求項16】 所定の荒さ(Rz)は約30μmから
45μmである請求項15記載のシールド。 - 【請求項17】 凹部の表面に付着した金属コーティン
グは熱スプレー法により形成される請求項15記載のシ
ールド。 - 【請求項18】 金属コーティングの表面の粗さは約1
35μmから150μmである請求項17記載のシール
ド。 - 【請求項19】 金属コーティングの厚さは約150μ
mから250μmである請求項18記載のシールド。 - 【請求項20】 熱スプレー法はアークスプレー、プラ
ズマスプレー、又はフレームスプレー法である請求項1
7記載のシールド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3918098A JPH11236667A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | スパッタリング装置のシールド及びその表面を処理する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3918098A JPH11236667A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | スパッタリング装置のシールド及びその表面を処理する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11236667A true JPH11236667A (ja) | 1999-08-31 |
Family
ID=12545927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3918098A Pending JPH11236667A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | スパッタリング装置のシールド及びその表面を処理する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11236667A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR200455669Y1 (ko) | 2008-05-19 | 2011-09-19 | 노벨러스 시스템즈, 인코포레이티드 | 프로세스 챔버 실드용 에지 프로파일링 |
| CN103240484A (zh) * | 2012-02-01 | 2013-08-14 | 上海科秉电子科技有限公司 | 一种用于u型槽内层表面的粗糙化方法 |
| KR20200100535A (ko) * | 2019-02-18 | 2020-08-26 | 아이원스 주식회사 | 스퍼터용 쉴드 및 그 제조 방법 |
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-
1998
- 1998-02-20 JP JP3918098A patent/JPH11236667A/ja active Pending
Cited By (12)
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