JPS6042832A - イオンビ−ム装置 - Google Patents
イオンビ−ム装置Info
- Publication number
- JPS6042832A JPS6042832A JP58151232A JP15123283A JPS6042832A JP S6042832 A JPS6042832 A JP S6042832A JP 58151232 A JP58151232 A JP 58151232A JP 15123283 A JP15123283 A JP 15123283A JP S6042832 A JPS6042832 A JP S6042832A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion beam
- workpiece
- shahei
- vacuum
- vacuum container
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3178—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation for applying thin layers on objects
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/3002—Details
- H01J37/3007—Electron or ion-optical systems
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は、イオンビームを照射し、イオンのスパッタリ
ング効果によって、薄膜の露出部をエツチングして、基
板上に薄膜回路等を形成するためのイオンビーム装置に
関するものである。
ング効果によって、薄膜の露出部をエツチングして、基
板上に薄膜回路等を形成するためのイオンビーム装置に
関するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、半導体分野?中心に薄膜を利用し7たデバイスの
需要は、年々高まっている〇一方、その製造方法におい
ては、薄膜の付着、除去と種々の工程があり、用途に応
じ、適切な加工法および装置を利用している。この薄膜
除去法の一つとして、イオンビームエツ゛チング法が検
討されている。
需要は、年々高まっている〇一方、その製造方法におい
ては、薄膜の付着、除去と種々の工程があり、用途に応
じ、適切な加工法および装置を利用している。この薄膜
除去法の一つとして、イオンビームエツ゛チング法が検
討されている。
以下、図面を参照しながら、従来のイオンビーム装置に
ついて説明する。
ついて説明する。
従来のイオンビーム装置は、第1図にその具体構成を示
す。第1図において、1は真空状態を維持することが可
能な真空容器、2はイオンビームを発生するイオンビー
ム発生器、3はレジストマスクによって、パターン形成
された被加工m、aaは材質がガラスの基材、3bは真
空蒸着法で形成された膜厚が約1000人の金属薄膜、
3Cは膜厚が約1.7μmのレジストマスク、4μ被カ
ロエ物3を保持し、かつ被加工物3を冷却すること力;
可能な試料台、6はイオンビーム発生器2より発生する
イオン粒子がアルゴン(以下Arと略す)イオン−のイ
オンビームである0 以上のように構成されたイオンビーム装置について、以
下その動作を説明する0 ま、ず、真空ポンプにより、真空容器1内の真空度を2
X 10−5Torr以下に真空排気した後、Aにガ
スを6.0ないしy、o SCCMの流量でイオン発生
器2に導入し、真空容器1内の真空度を1.8X10”
−’Torr程度に保持する。次に、イオン発生器2の
構成部品に所定の電力および冷却水等を供給し、被加工
物3方向にArイオンのイオンビーム5を発生させ、被
加工物3にArイオンを照射する。被加工物3表面に衝
突したArイオン粒、子は、被加工物3の原子を除去す
る。加速されたArイオン粒子が、被加工物3に衝突す
ると、Arイオン粒子の運動量が被加工物3の原子に移
り、その原子は、Arイオン粒子により、はじき出され
る。すなわち、イオンビーム5照射によるエツチングは
、スパッタリング効果に起因し、Arイオン粒子のエネ
ルギーが、被加工物3の構成原子の結合エネルギー(約
26eV)より、大きい場合に進行する。この場合、レ
ジストマスク3cも、エツチングされるべき金属薄is
bと共にイオンビーム5によって除去されるが1、金属
薄膜、3bに比較し、レジストマスク3cの膜厚が木き
いため、金属薄膜3bの露出部が、レジストマスク3c
よりも早く除去することが可能である。また、イオンビ
ーム6照射による被加工物3の加工速度(工・ンチング
速度’)R(#)は、一般に次式で表わされる。
す。第1図において、1は真空状態を維持することが可
能な真空容器、2はイオンビームを発生するイオンビー
ム発生器、3はレジストマスクによって、パターン形成
された被加工m、aaは材質がガラスの基材、3bは真
空蒸着法で形成された膜厚が約1000人の金属薄膜、
3Cは膜厚が約1.7μmのレジストマスク、4μ被カ
ロエ物3を保持し、かつ被加工物3を冷却すること力;
可能な試料台、6はイオンビーム発生器2より発生する
イオン粒子がアルゴン(以下Arと略す)イオン−のイ
オンビームである0 以上のように構成されたイオンビーム装置について、以
下その動作を説明する0 ま、ず、真空ポンプにより、真空容器1内の真空度を2
X 10−5Torr以下に真空排気した後、Aにガ
スを6.0ないしy、o SCCMの流量でイオン発生
器2に導入し、真空容器1内の真空度を1.8X10”
−’Torr程度に保持する。次に、イオン発生器2の
構成部品に所定の電力および冷却水等を供給し、被加工
物3方向にArイオンのイオンビーム5を発生させ、被
加工物3にArイオンを照射する。被加工物3表面に衝
突したArイオン粒、子は、被加工物3の原子を除去す
る。加速されたArイオン粒子が、被加工物3に衝突す
ると、Arイオン粒子の運動量が被加工物3の原子に移
り、その原子は、Arイオン粒子により、はじき出され
る。すなわち、イオンビーム5照射によるエツチングは
、スパッタリング効果に起因し、Arイオン粒子のエネ
ルギーが、被加工物3の構成原子の結合エネルギー(約
26eV)より、大きい場合に進行する。この場合、レ
ジストマスク3cも、エツチングされるべき金属薄is
bと共にイオンビーム5によって除去されるが1、金属
薄膜、3bに比較し、レジストマスク3cの膜厚が木き
いため、金属薄膜3bの露出部が、レジストマスク3c
よりも早く除去することが可能である。また、イオンビ
ーム6照射による被加工物3の加工速度(工・ンチング
速度’)R(#)は、一般に次式で表わされる。
u(0)=AxIxS(θ) cos、4/ / n
AA”ここで、n’は被加工物3の原子密度(a t
oma 1cdt )、lはイオンビーム電流密度(m
A/crり、θは被加工物3へのイオンビーム入射角、
S(のはスノ(ツタリング率、Aは定数である。すなわ
ち、被加工物3の加工速度は、イオンビーム電流密度に
比例する関係がある。従がって、被加工物3に照射され
るイオンビーム6のイオンビーム電流密度が、被加、L 工物3表面上で、強弱の分布をもげ、被加工物3の加工
速度は、分布をもつことになる。概して、被加工物3に
は、加工均一性を要求するものが多い。例えば、オーバ
ーエツチング時、被加工層の下地に悪影響を与えるもの
、また、レジストの後退により、被加工物3の製品品質
を悪化させるもの等、加工均一性に伴う種々の問題があ
る。そこで、ビーム径が大きいイオンビーム6を用いて
、中央部のイオンビーム電流密度が比較的均一な部分を
利用して、被加工物3を処理する試みが成されてきた。
AA”ここで、n’は被加工物3の原子密度(a t
oma 1cdt )、lはイオンビーム電流密度(m
A/crり、θは被加工物3へのイオンビーム入射角、
S(のはスノ(ツタリング率、Aは定数である。すなわ
ち、被加工物3の加工速度は、イオンビーム電流密度に
比例する関係がある。従がって、被加工物3に照射され
るイオンビーム6のイオンビーム電流密度が、被加、L 工物3表面上で、強弱の分布をもげ、被加工物3の加工
速度は、分布をもつことになる。概して、被加工物3に
は、加工均一性を要求するものが多い。例えば、オーバ
ーエツチング時、被加工層の下地に悪影響を与えるもの
、また、レジストの後退により、被加工物3の製品品質
を悪化させるもの等、加工均一性に伴う種々の問題があ
る。そこで、ビーム径が大きいイオンビーム6を用いて
、中央部のイオンビーム電流密度が比較的均一な部分を
利用して、被加工物3を処理する試みが成されてきた。
しかし、被加工物3以外へのイオンビーム6の照射量が
増加するため、真空容器1内の構成部品に悪影響を与え
た。例えば、真空容器1内の駆動機構部品等をエツチン
グし、駆動のメカニズムに誤動作を発生させたシする欠
点を有していた。
増加するため、真空容器1内の構成部品に悪影響を与え
た。例えば、真空容器1内の駆動機構部品等をエツチン
グし、駆動のメカニズムに誤動作を発生させたシする欠
点を有していた。
発明の目的
本発明は、このような従来の欠点を除去するものであり
、ビーム径の大きいイオンビームを利用し、被加工物の
加工均一性を向上させる際、捷だイオンビームを長時間
被加工物に照射する除、また、試料台上に位置する複数
の被加工物を1枚毎に、連続して処理する際、被加工物
以外の真空容器内に位置する構成部品に悪影響を与えな
いイオンビーム装置を提供するものである。
、ビーム径の大きいイオンビームを利用し、被加工物の
加工均一性を向上させる際、捷だイオンビームを長時間
被加工物に照射する除、また、試料台上に位置する複数
の被加工物を1枚毎に、連続して処理する際、被加工物
以外の真空容器内に位置する構成部品に悪影響を与えな
いイオンビーム装置を提供するものである。
発明の構成
本発明は、真空状態の維持が可能な真空容器と、ビーム
径が少なくとも10配以上のイオンビームを発生するイ
オンビーム発生器と、イオンビームの照射によって、表
向加工される被加工物と、少なくとも1つ以上の被加工
物を保持する試料台と、イオンビーム発生器と被加工物
の間にあり、少なとも1つの被加工物以外の真空容器内
構成部品へのイオノビーム照射を遮断することが可能な
シャーイ体を設けることにより、イオしビーム照射時に
、真を容器内に位置する構成部品に悪影響を与えること
なく、被加工物の加工を可能にするものである。
径が少なくとも10配以上のイオンビームを発生するイ
オンビーム発生器と、イオンビームの照射によって、表
向加工される被加工物と、少なくとも1つ以上の被加工
物を保持する試料台と、イオンビーム発生器と被加工物
の間にあり、少なとも1つの被加工物以外の真空容器内
構成部品へのイオノビーム照射を遮断することが可能な
シャーイ体を設けることにより、イオしビーム照射時に
、真を容器内に位置する構成部品に悪影響を与えること
なく、被加工物の加工を可能にするものである。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第2図は、本発明の実施例におけるイオンビーム装置を
示すものである。第2図において、11は真空容器、1
2はArイオンのイオンビームを発生するイオノビーム
発生器、13はレジストマスクによって、パターン形成
された被加工物、13aは口40 m1ll +厚さ0
.8咽の基材、13bは真空蒸着法で基材13a上に形
成された膜厚が約1000人の金属薄膜、13cは膜厚
が約1.7μmのレジストマスク、14は被加工物13
を保持し、かつ被加工物13を冷却することが可能で、
少なくとも一方向に移動することが可能な試料台、16
はイオンビーム発生器12より発生するビーム径が約8
0門のArイオンのイオンビーム、16は試料台14と
イオンビーム発生器12の間にあり、少なくとも1つの
被加工物13以外へのイオンビームを遮断することが可
能な強制冷却された7ヤヘイ体、16aは材質がステン
レスであり、強制耐金属体または、金属メツシュである
。
示すものである。第2図において、11は真空容器、1
2はArイオンのイオンビームを発生するイオノビーム
発生器、13はレジストマスクによって、パターン形成
された被加工物、13aは口40 m1ll +厚さ0
.8咽の基材、13bは真空蒸着法で基材13a上に形
成された膜厚が約1000人の金属薄膜、13cは膜厚
が約1.7μmのレジストマスク、14は被加工物13
を保持し、かつ被加工物13を冷却することが可能で、
少なくとも一方向に移動することが可能な試料台、16
はイオンビーム発生器12より発生するビーム径が約8
0門のArイオンのイオンビーム、16は試料台14と
イオンビーム発生器12の間にあり、少なくとも1つの
被加工物13以外へのイオンビームを遮断することが可
能な強制冷却された7ヤヘイ体、16aは材質がステン
レスであり、強制耐金属体または、金属メツシュである
。
以上のように構成されたイオンビーム装置について、以
下その動作を説明する。
下その動作を説明する。
捷ず、真空ポンプにより、真空容器11内の真空度を2
X10 Torr以下に真空排気した後、イオンビーム
発生器12にArガスを導入する。この時、真空容器1
1内の真空度は1.8 X 10”−’ Tor rに
なる。次に、イオンビーム発生器12に所定の電力およ
び冷却水等を供給し、Arイオンのイオンビーム16を
発生させる。イオンビーム15は、ンヤヘイ体16の口
42陥の窓を通り、被加工物13に入射し、被加工物1
3をエツチング加工する。被加工物13の加工均一性を
向上させる目的で、被JaT物13の処理面積に対し、
イオンビーム16のビーム径が大きいものを利用し、そ
のビーム電流密度の均一な部分によって被加工物13を
処理する方法をとっているため、イオンビーム16の約
65係は、被加工物13の処理に対して、有効に作用し
ない。しかし、前記66%のイオンビーム15は、ンヤ
ヘイ体16に入射し、シャヘイ体16下の構成部品には
、照射され碌いため、構成部品に悪影響を与えることが
なかった。また、ンヤヘイ体16は、強制冷却されてい
るため、長時間のイオンビーム16照射においても、変
形等シストダメージがなかった。また、被加工物13の
エツチング処理に伴い、エツチング生成物が、シャヘイ
体16の被加工物13側に飛来゛し、付着し、その膜厚
を増加し、被加工物13の加工面に、唇下し、エツチン
グ加工をする危険性があるが、シャヘイ体16の被加工
物131IllIは、発泡状の金属体16bで構成され
ており、前記エツチング生成物薄膜との密着力は、非常
に強固なものであった。
X10 Torr以下に真空排気した後、イオンビーム
発生器12にArガスを導入する。この時、真空容器1
1内の真空度は1.8 X 10”−’ Tor rに
なる。次に、イオンビーム発生器12に所定の電力およ
び冷却水等を供給し、Arイオンのイオンビーム16を
発生させる。イオンビーム15は、ンヤヘイ体16の口
42陥の窓を通り、被加工物13に入射し、被加工物1
3をエツチング加工する。被加工物13の加工均一性を
向上させる目的で、被JaT物13の処理面積に対し、
イオンビーム16のビーム径が大きいものを利用し、そ
のビーム電流密度の均一な部分によって被加工物13を
処理する方法をとっているため、イオンビーム16の約
65係は、被加工物13の処理に対して、有効に作用し
ない。しかし、前記66%のイオンビーム15は、ンヤ
ヘイ体16に入射し、シャヘイ体16下の構成部品には
、照射され碌いため、構成部品に悪影響を与えることが
なかった。また、ンヤヘイ体16は、強制冷却されてい
るため、長時間のイオンビーム16照射においても、変
形等シストダメージがなかった。また、被加工物13の
エツチング処理に伴い、エツチング生成物が、シャヘイ
体16の被加工物13側に飛来゛し、付着し、その膜厚
を増加し、被加工物13の加工面に、唇下し、エツチン
グ加工をする危険性があるが、シャヘイ体16の被加工
物131IllIは、発泡状の金属体16bで構成され
ており、前記エツチング生成物薄膜との密着力は、非常
に強固なものであった。
以上のように、試料台14とイオンビーム発生器12と
の間にあり、少なくとも1つの被加工物13以外の真空
容器内構成部品へのイオンビーム16照射を遮断するこ
とが可能なシャヘイ体16を設けることにより、ビーム
径の大きいイオンビーム16を利用し、被加工物13の
加工均一性を向上させる際、また、イオンビーム15を
長時間被加工物13に照射する際、捷だ、試料台14上
に位置する複数の被加工物13を1枚毎に連続して処理
する゛際、被加工物13以外の真空容器11内に゛位置
する構成部品に悪影響を与えない様にすることが可能で
ある。
の間にあり、少なくとも1つの被加工物13以外の真空
容器内構成部品へのイオンビーム16照射を遮断するこ
とが可能なシャヘイ体16を設けることにより、ビーム
径の大きいイオンビーム16を利用し、被加工物13の
加工均一性を向上させる際、また、イオンビーム15を
長時間被加工物13に照射する際、捷だ、試料台14上
に位置する複数の被加工物13を1枚毎に連続して処理
する゛際、被加工物13以外の真空容器11内に゛位置
する構成部品に悪影響を与えない様にすることが可能で
ある。
発明の効果
以上のように本発明は、特に試料台とイオンビ−ム発生
器との間にあり、少なくとも1つの被加工物以外の真空
容器内構成部品へのイ、オンビーム照射・を遮断するこ
とが可能なシャヘイ体を設けることにより、ビーム径の
大きいイオンビームを利用し、被加工物の加工均一性を
向上させる際、また、イオンビームを長時間被加工物に
照射する際、また、試料台上に位置する複数の被加工物
を1枚毎に連続して処理する際、被加工物以外の真空容
器内に位置する構成部品に悪影響を与えない様にするこ
とが可能であり、実用上、きわめて有利なものである。
器との間にあり、少なくとも1つの被加工物以外の真空
容器内構成部品へのイ、オンビーム照射・を遮断するこ
とが可能なシャヘイ体を設けることにより、ビーム径の
大きいイオンビームを利用し、被加工物の加工均一性を
向上させる際、また、イオンビームを長時間被加工物に
照射する際、また、試料台上に位置する複数の被加工物
を1枚毎に連続して処理する際、被加工物以外の真空容
器内に位置する構成部品に悪影響を与えない様にするこ
とが可能であり、実用上、きわめて有利なものである。
第1図は従来のイオンビーム装置を示す断面図、第2図
は本発明Q−実施例におけるイオンビーム装置を示す断
面図である。 11・・・・・・真空容器、12・・・・・・イオンビ
ーム発生器、13・・・・・・被加工物、14・・・・
・・試料台、16・・・・・・シャヘイ体。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名m1
図
は本発明Q−実施例におけるイオンビーム装置を示す断
面図である。 11・・・・・・真空容器、12・・・・・・イオンビ
ーム発生器、13・・・・・・被加工物、14・・・・
・・試料台、16・・・・・・シャヘイ体。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名m1
図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)真空を維持することが可能な真空容器と、ビーム
径が少なくとも1orran以上のイオンビームを発生
するイオンビーム発生器と、前記真空容器内にあり、イ
オンビーλの照射によ−て表面加工される被加工物と、
前記少なくとも1つ以上の被加工物を保持する試料台と
、イオンビーム発生器と被加工物の間にあり、少なくと
も1つの被加工物以外の真空容器内構成部品へのイオン
ビーム照射を遮断するシャヘイ体とからなるイオンビー
ム装置。、 (2) シャヘイ体は、強制冷却によって、低温度に保
持される特許請求の範囲第1項記載のイオンビーム装置
。 (3)シャヘイ体は、発泡状の金属体により構成する特
許請求の範囲第1項記載のイオンビーム装置。 (4) シャヘイ体は、少なくとも被加工物側の部分が
、金属メ・ンシュより構成される特許請求の範囲第1項
記載のイオンビーム装置。 (6)試料台は、イオンビーム照射時に少なくとも一方
向に動くことが可能である特許請求の範囲第1項記載の
イオンビーム装置。 (6) イオンビームは、アルゴンイオンのイオンビー
ムである特許請求の範囲第1項記載のイオンビーム装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58151232A JPS6042832A (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | イオンビ−ム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58151232A JPS6042832A (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | イオンビ−ム装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6042832A true JPS6042832A (ja) | 1985-03-07 |
| JPH0347573B2 JPH0347573B2 (ja) | 1991-07-19 |
Family
ID=15514129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58151232A Granted JPS6042832A (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | イオンビ−ム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6042832A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62172076A (ja) * | 1986-01-24 | 1987-07-29 | ゼロツクス コ−ポレ−シヨン | インクジエツト組成物およびその製造方法 |
| US6037391A (en) * | 1997-06-24 | 2000-03-14 | Mitsubishi Pencil Kabushiki Kaisha | Water based dye ink composition for free ink rollerball pen |
| WO2002095085A1 (de) * | 2001-05-22 | 2002-11-28 | Infineon Technologies Ag | Frequenzabgleich für bulk-acoustic-wave resonatoren durch lokales ionenstrahlätzen |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52130288A (en) * | 1976-04-26 | 1977-11-01 | Hitachi Ltd | Patterning method |
| JPS5539690A (en) * | 1978-09-14 | 1980-03-19 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Plasma etching device |
| JPS5575220A (en) * | 1978-12-01 | 1980-06-06 | Nec Corp | Ion-etching apparatus |
| JPS5946031A (ja) * | 1982-09-09 | 1984-03-15 | Fujitsu Ltd | プラズマ処理装置 |
| JPS5946748A (ja) * | 1982-09-10 | 1984-03-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | イオンシヤワ装置 |
-
1983
- 1983-08-18 JP JP58151232A patent/JPS6042832A/ja active Granted
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| JPS62172076A (ja) * | 1986-01-24 | 1987-07-29 | ゼロツクス コ−ポレ−シヨン | インクジエツト組成物およびその製造方法 |
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| EP1816233A3 (de) * | 2001-05-22 | 2007-08-22 | Infineon Technologies AG | Verfahren zur Herstellung einer Schicht mit einem vorgegebenen Schichtdickenprofil |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0347573B2 (ja) | 1991-07-19 |
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