JP2005197241A - Apparatus and method for manufacturing electron source - Google Patents

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和正 高津
Shigeto Kamata
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and a method for manufacturing electron source which reaches a predetermined high vacuum region in a short time without inducing local pressure drop. <P>SOLUTION: The present invention relates to an apparatus for manufacturing an electron source in atmosphere containing a desired gas, in which an electron emitting portion is formed in a conductive member disposed on a substrate 3. The apparatus includes a container 1 having an inlet and an outlet of gas to form airtight atmosphere between the surface of the substrate on which the conductive member is formed and the container, a diffusion member 19 of introduction gas disposed between the inlet of gas and the surface of the substrate, and a resistive member disposed between the outlet of gas and the surface of the substrate with a space to the outlet to provide gas discharge resistivity in the airtight atmosphere, wherein the position of the resistive member 2 is nearer to the surface of the substrate than the spread member 19. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子源の製造装置及び製造方法に係わり、特に電子放出素子を有し、該電子放出素子を複数個配置してなる電子源の製造装置及び製造方法に好適に用いられるものである。   The present invention relates to an electron source manufacturing apparatus and method, and more particularly to an electron source manufacturing apparatus and method having an electron-emitting device and a plurality of such electron-emitting devices. .

従来、電子放出素子としては、大別して熱電子放出素子と冷陰極電子放出素子を用いた2種類のものが知られている。冷陰極電子放出素子には、電界放出型(以下、FE型と称する)、金属/絶縁層/金属型(以下、MIM型と称する)や、表面伝導型電子放出素子などがある。   Conventionally, two types of electron-emitting devices using a thermionic electron-emitting device and a cold cathode electron-emitting device are known. Cold cathode electron-emitting devices include field emission type (hereinafter referred to as FE type), metal / insulating layer / metal type (hereinafter referred to as MIM type), surface conduction type electron emitting device, and the like.

FE型の例としては、非特許文献1あるいは非特許文献2等に開示されたものが知られている。   As examples of the FE type, those disclosed in Non-Patent Document 1, Non-Patent Document 2, and the like are known.

MIM型の例としては、非特許文献3等に開示されたものが知られている。   As an example of the MIM type, one disclosed in Non-Patent Document 3 or the like is known.

表面伝導型電子放出素子の例としては、非特許文献4等に開示されたものがある。   Examples of the surface conduction electron-emitting device include those disclosed in Non-Patent Document 4 and the like.

表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を利用するものである。本出願人は、新規な構成を有する表面伝導型電子放出素子とその応用に関し、多数の提案を行っている。その基本的な構成、製造方法などは、例えば、特許文献1、特許文献2などに開示されている。   The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electron emission occurs when a current flows through a small-area thin film formed on a substrate in parallel to the film surface. The present applicant has made a number of proposals regarding a surface conduction electron-emitting device having a novel structure and its application. The basic configuration, manufacturing method, and the like are disclosed in, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2.

この表面伝導型電子放出素子の典型的な構成例としては、基板上に設けた一対の素子電極間を連絡する電子放出部形成用導電性膜に、予めフォーミングと呼ばれる通電処理とその後の活性化工程によって、電子放出部を形成したものが挙げられる。   As a typical configuration example of this surface conduction electron-emitting device, a conductive film for forming an electron-emitting portion that communicates between a pair of device electrodes provided on a substrate is previously subjected to energization treatment called forming and subsequent activation. The thing which formed the electron emission part according to the process is mentioned.

フォーミングとは、前記電子放出部形成用薄膜の両端に電圧を印加通電し、電子放出部形成用薄膜を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした亀裂を形成する処理である。   Forming means applying a voltage to both ends of the electron emission portion forming thin film to locally break, deform or alter the electron emission portion forming thin film, thereby forming a crack in an electrically high resistance state. It is processing.

活性化工程とは、有機化合物を有する真空雰囲気下において前記電子放出部形成用薄膜の両端に電圧を印加通電し、前記亀裂近傍に炭素被膜を形成する処理である。尚、電子放出は、その亀裂付近から行われる。   The activation process is a process of applying a voltage to both ends of the electron emission portion forming thin film in a vacuum atmosphere containing an organic compound to form a carbon film in the vicinity of the crack. Electron emission is performed near the crack.

上述の表面伝導型電子放出素子は、構造が単純で製造も容易であることから、大面積に亙って多数素子を配列形成できる利点がある。そこで、この特徴を活かすための種々の応用が研究されている。例えば、荷電ビーム源、表示装置等の画像形成装置への利用が挙げられる。多数の表面伝導型電子放出素子を配列形成した例としては、並列に表面伝導型電子放出素子を配列し、個々の素子の両端を配線にて夫々結線した行を多数行配列した電子源が挙げられる。   The above-described surface conduction electron-emitting device has an advantage that a large number of devices can be formed over a large area because of its simple structure and easy manufacture. Therefore, various applications for utilizing this feature have been studied. For example, utilization to image forming apparatuses, such as a charged beam source and a display apparatus, is mentioned. An example of an array of a large number of surface-conduction electron-emitting devices is an electron source in which surface-conduction electron-emitting devices are arrayed in parallel and a plurality of rows in which both ends of each device are connected by wiring are arranged. It is done.

従来の表面伝導型電子放出素子の製造方法においては、一対の電極と導電性膜とを形成した素子を、真空雰囲気化の中に設置し、フォーミング工程を施した後、真空雰囲気中に、前記電子放出部に新たな堆積物と少なくとも一種類以上共通の元素を有する気体を導入し、適宜選択されたパルス状の電圧を数分から数十分、印加すること(活性化工程)が素子の特性を改善する上で有効であった。この工程により、電子放出素子の特性、すなわち電子放出電流Ieが、電圧に対して、しきい値を保ちながら、著しく増加し、改善される。
特開平7−235255号公報 特開平8−171849号公報 W.P.Dyke and W.W.Dolan,“Field Emission”,Advance in Electron Physics,8,89(1956) C.A.Spindt,“Physical Properties of thin−filmfield emission cathodes with molybdenum cones”,J.Appl.Phys,47,5248(1976) C.A.Mead,“Operation of Tunnel−Emission Devices”,J.Appl.Phys,32,646(1961) M.I.Elinson,Radio Eng.Electron Phys,10,1290(1965)
In the conventional method of manufacturing a surface conduction electron-emitting device, a device in which a pair of electrodes and a conductive film is formed is placed in a vacuum atmosphere, subjected to a forming step, and then in the vacuum atmosphere, Device characteristics include introducing a new deposit and a gas having at least one common element into the electron emission region, and applying an appropriately selected pulsed voltage for several minutes to several tens of minutes (activation process) It was effective in improving. By this step, the characteristics of the electron-emitting device, that is, the electron-emitting current Ie are remarkably increased and improved while maintaining the threshold with respect to the voltage.
JP 7-235255 A JP-A-8-171849 W. P. Dyke and W.D. W. Dolan, “Field Emission”, Advance in Electron Physics, 8, 89 (1956). C. A. Spindt, “Physical Properties of Thin-Filmfield Emission Catalysts with Mollybdenum Cones”, J. Am. Appl. Phys, 47, 5248 (1976) C. A. Mead, “Operation of Tunnel-Emission Devices”, J. Am. Appl. Phys, 32, 646 (1961) M.M. I. Elinson, Radio Eng. Electron Phys, 10, 1290 (1965)

しかしながら、前記活性化工程においては、次のような問題があった。   However, the activation process has the following problems.

電子放出部とその近傍に炭素及び炭素化合物を堆積させる活性化工程は、雰囲気中から素子基板上に吸着した有機物質を分解することによって行われるので、同時に活性化工程を行う素子数が多くなると、単位時間当たりに電子源基板上で分解、消費される有機物質の量も多くなるので、雰囲気中の有機物質の濃度が変動したり、カーボン膜の形成速度が遅くなったり、電子源基板の面内の場所により差が生じたりするため、得られた電子源の均一性が悪くなる場合があった。   The activation step of depositing carbon and a carbon compound in the vicinity of the electron emission portion is performed by decomposing an organic substance adsorbed on the device substrate from the atmosphere, so that the number of devices that simultaneously perform the activation step increases. Since the amount of organic substances decomposed and consumed on the electron source substrate per unit time increases, the concentration of organic substances in the atmosphere fluctuates, the carbon film formation rate decreases, the electron source substrate Since the difference may occur depending on the location in the surface, the uniformity of the obtained electron source may be deteriorated.

また、本発明の目的は、素子電流のバラツキを低減し、歩留まりの向上を実現し、安価で均一性の高い電子源を提供することである。   Another object of the present invention is to provide an electron source that is low in cost and high in uniformity, which reduces variations in device current, realizes an improvement in yield.

また、本発明の目的は、とりわけ、上記の活性化工程で結晶性の良い炭素あるいは炭素化合物の膜を形成して、良好な電子放出特性を得ることが可能な電子放出素子を有する電子源を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an electron source having an electron-emitting device capable of obtaining a good electron-emitting characteristic by forming a carbon or carbon compound film having good crystallinity in the activation step. It is to provide.

本発明は、基板上に配置された導電部材に電子放出部を形成する電子源の製造装置であって、前記導電部材が形成された基板面との間に気密雰囲気を形成する為の、気体の導入口及び排出口を有する容器と、前記気密雰囲気中で、前記気体の導入口と前記基板面との間に配置された導入気体の拡散部材及び前記気体の排出口と前記基板面との間に当該排出口と離間して配置された排気抵抗を与える抵抗部材とを備え、前記抵抗部材の位置は、前記拡散部材の位置よりも前記基板面に近いことを特徴とする電子源の製造装置である。   The present invention is an apparatus for manufacturing an electron source for forming an electron emission portion in a conductive member disposed on a substrate, and a gas for forming an airtight atmosphere with the substrate surface on which the conductive member is formed A container having an inlet and an outlet, and an introduction gas diffusing member disposed between the gas inlet and the substrate surface in the airtight atmosphere, and the gas outlet and the substrate surface. A resistance member that provides an exhaust resistance disposed apart from the discharge port therebetween, and the position of the resistance member is closer to the substrate surface than the position of the diffusion member. Device.

また、本発明は、更に、前記気密雰囲気中を所望の気体が存在する雰囲気となすための、前記気体の導入口に接続された気体貯蔵容器及び前記気体の排出口に接続された真空ポンプと、前記所望の気体が存在する雰囲気中にて、前記導電部材に電圧を印加するための電源とを備えることを特徴とする電子源の製造装置である。   The present invention further includes a gas storage container connected to the gas inlet and a vacuum pump connected to the gas outlet for making the gas-tight atmosphere an atmosphere containing a desired gas. And a power source for applying a voltage to the conductive member in an atmosphere containing the desired gas.

また、本発明は、上記の製造装置を用いて、基板上に配置された導電部材に、所望の気体が存在する雰囲気中にて電圧を印加し、当該導電部材に電子放出部を形成する工程を有することを特徴とする電子源の製造方法である。   Further, the present invention uses the above manufacturing apparatus to apply a voltage to an electrically conductive member arranged on a substrate in an atmosphere containing a desired gas, thereby forming an electron emission portion on the electrically conductive member. A method of manufacturing an electron source.

また、上記製造装置において、本発明は、とりわけ、基板上に配置された導電部材に炭素を含む膜を形成し電子放出部を形成する電子源の製造装置であって、前記導電部材が形成された基板面との間に気密雰囲気を形成する為の、有機物質を含む気体の導入口及び排出口を有する容器と、前記気体の導入口と前記基板面との間に配置された導入気体の拡散部材と、前記気体の排出口と前記基板面との間に当該排気口と離間して配置された排気抵抗を与える抵抗部材とを備え、前記抵抗部材の位置は、前記拡散部材の位置よりも前記基板面に近いことを特徴とする電子源の製造装置である。   In the above manufacturing apparatus, the present invention is, in particular, an electron source manufacturing apparatus for forming an electron emission portion by forming a film containing carbon on a conductive member disposed on a substrate, wherein the conductive member is formed. A container having an inlet and an outlet for a gas containing an organic substance for forming an airtight atmosphere between the substrate surface and an introduced gas disposed between the gas inlet and the substrate surface. A diffusion member; and a resistance member that provides an exhaust resistance between the gas exhaust port and the substrate surface and that is spaced apart from the exhaust port. The position of the resistance member is greater than the position of the diffusion member. Is an electron source manufacturing apparatus characterized by being close to the substrate surface.

本発明によれば、実行排気速度の大きい排気装置を用いても、局所的な圧力低下を招くことなく、短時間で所定の高真空領域に到達することが可能となり、生産性の優れた成膜装置を提供することができる。また、電子源の製造装置として用いた場合、素子電流のバラツキを低減し、歩留まりの向上を実現し、安価で均一性の高い電子源を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to reach a predetermined high vacuum region in a short time without causing a local pressure drop even when an exhaust device having a high effective exhaust speed is used, thereby achieving excellent productivity. A membrane device can be provided. In addition, when used as an electron source manufacturing apparatus, variation in element current can be reduced, yield can be improved, and an inexpensive and highly uniform electron source can be provided.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1及び図2は、本実施形態に係る電子源の製造装置を示しており、図1は電子源を構成する複数の電子放出素子が形成される基板と該基板の周辺部分を示す製造装置の斜視図、図2はその断面図及び配管図である。また図3は上記製造装置によって形成された電子放出素子の構成を示す平面図である。   1 and 2 show an electron source manufacturing apparatus according to the present embodiment, and FIG. 1 shows a substrate on which a plurality of electron-emitting devices constituting the electron source are formed and a peripheral portion of the substrate. FIG. 2 is a sectional view and a piping diagram thereof. FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the electron-emitting device formed by the manufacturing apparatus.

図1及び図2において、3は基板、25Aは電子放出部が形成される導電部材、22はX方向配線、23はY方向配線、28はX方向配線及びY方向配線と接続される取り出し配線(Y方向配線と接続される取り出し配線は不図示)、9は基板3の取り出し配線28と駆動ドライバ10とを接続する配線である。駆動ドライバ10によりX方向配線とY方向配線間に所定のパルス状の電圧が印加され、各導電部材に所定のパルス状の電圧が印加される。7は基板3を載せる支持体、1は基板3上に設けられ、気密空間を形成する容器、21は容器1内にガスを導入するガス導入管、19はガス導入管21の導入口から噴出されるガスを拡散させるための拡散板(拡散部材となる)、6はシール部材、2は排気配管の排気口に対向するように設けられる邪魔板(抵抗部材となる)、4は邪魔板2を冷却するための冷却水循環器、5は邪魔板2と冷却水循環器4を接続する冷却水配管、8はヒータ、11は、還元ガス又は有機化合物ガスが入っているガス貯蔵容器、12はキャリヤガスが入っているガス貯蔵容器、14は水分除去フィルタ、13はガス流量制御装置、15a〜15fはバルブ、17は真空ポンプ、18は真空ポンプ17の補助ポンプ、16はゲートバルブ、20は容器1とゲートバルブ16を接続する排気配管、10は電源及び電流制御系からなる駆動ドライバ、9は基板3の取り出し配線28と駆動ドライバ10とを接続する配線である。   1 and 2, 3 is a substrate, 25A is a conductive member on which an electron emission portion is formed, 22 is an X direction wiring, 23 is a Y direction wiring, and 28 is an extraction wiring connected to the X direction wiring and the Y direction wiring. (The extraction wiring connected to the Y-direction wiring is not shown), 9 is a wiring for connecting the extraction wiring 28 of the substrate 3 and the drive driver 10. A predetermined pulse voltage is applied between the X direction wiring and the Y direction wiring by the drive driver 10, and a predetermined pulse voltage is applied to each conductive member. 7 is a support for placing the substrate 3, 1 is a container provided on the substrate 3 to form an airtight space, 21 is a gas introduction pipe for introducing gas into the container 1, and 19 is ejected from the introduction port of the gas introduction pipe 21 A diffusion plate (which becomes a diffusion member) for diffusing the generated gas, 6 is a seal member, 2 is a baffle plate (which becomes a resistance member) provided to face the exhaust port of the exhaust pipe, and 4 is a baffle plate 2 A cooling water circulator for cooling the cooling water, 5 is a cooling water pipe connecting the baffle plate 2 and the cooling water circulator 4, 8 is a heater, 11 is a gas storage container containing a reducing gas or organic compound gas, and 12 is a carrier. Gas storage container containing gas, 14 is a moisture removal filter, 13 is a gas flow rate control device, 15a to 15f are valves, 17 is a vacuum pump, 18 is an auxiliary pump of the vacuum pump 17, 16 is a gate valve, and 20 is a container 1 and gate Exhaust piping connecting Lube 16, the driver comprising a power supply and a current control system 10, 9 denotes a wiring for connecting the driver 10 and the lead-out wiring 28 of the substrate 3.

また、以上のような製造装置によって形成される電子放出素子は、図3に示すような構成を有する。即ち、基板3上には、図1で示されたX方向配線22及びY方向配線23とそれぞれ接続される素子電極24,24’を有し、対向する素子電極24,24’は導電性膜25,25’と接続されている。また、導電性膜25,25’上には炭素膜26,26’を有し、かかる炭素膜26,26’は間隙(第2の間隙)27を有する。図3の電子放出素子は、一対の素子電極24,24’間に所定の電圧を印加することで前記第2の間隙27付近から電子を放出する。   Further, the electron-emitting device formed by the manufacturing apparatus as described above has a configuration as shown in FIG. That is, the substrate 3 has element electrodes 24 and 24 'connected to the X-direction wiring 22 and the Y-direction wiring 23 shown in FIG. 1, respectively. The opposing element electrodes 24 and 24' are electrically conductive films. 25, 25 '. Further, carbon films 26 and 26 ′ are provided on the conductive films 25 and 25 ′, and the carbon films 26 and 26 ′ have a gap (second gap) 27. The electron-emitting device shown in FIG. 3 emits electrons from the vicinity of the second gap 27 by applying a predetermined voltage between the pair of device electrodes 24 and 24 ′.

また、図3の電子放出素子は、上記製造装置を用いて、前述したフォーミング工程により、図1の導電部材25Aに間隙(第1の間隙)が形成されることで一対の導電性膜25,25’が形成され、続く前述した活性化工程により、この導電性膜25,25’上と第1の間隙内に炭素膜26,26’が形成されると共に、上記第2の間隙27が形成される。   Further, the electron-emitting device of FIG. 3 is formed by forming a gap (first gap) in the conductive member 25A of FIG. 25 'is formed, and the carbon film 26, 26' is formed on the conductive films 25, 25 'and in the first gap by the above-described activation process, and the second gap 27 is formed. Is done.

また、図1、図2において、支持体7は、電子源基板3を保持して固定するものであって、真空チャッキング機構、静電チャッキング機構若しくは固定冶具などにより、機械的に基板3を固定する機構を有する。支持体7の内部には、ヒータ8が設けられ、必要に応じて基板3を加熱することができる。   1 and 2, the support 7 holds and fixes the electron source substrate 3, and mechanically supports the substrate 3 by a vacuum chucking mechanism, an electrostatic chucking mechanism, a fixing jig, or the like. It has a mechanism to fix. A heater 8 is provided inside the support 7 so that the substrate 3 can be heated as necessary.

容器1は、ガラスやステンレス製の容器であり、容器からの放出ガスの少ない材料からなるものが好ましい。容器1は、基板3の取り出し配線部を除き、導電部材25Aが形成された領域全体を覆い、かつ、少なくとも、1.33×10−6Pa(1×10−8Torr)から大気圧の圧力範囲に耐えられる構造のものである。 The container 1 is a glass or stainless steel container, and is preferably made of a material that emits less gas from the container. The container 1 covers the entire region where the conductive member 25A is formed, except for the wiring portion of the substrate 3, and at least a pressure of 1.33 × 10 −6 Pa (1 × 10 −8 Torr) to atmospheric pressure It has a structure that can withstand the range.

シール部材6は、基板3と容器1との気密性を保持するためのものであり、Oリングやゴム性シートなどが用いられる。   The seal member 6 is for maintaining the airtightness between the substrate 3 and the container 1, and an O-ring, a rubber sheet, or the like is used.

容器1に導入されるガスには、上記フォーミング処理を行う際に、導電部材25Aへの第1の間隙形成を促進するための気体、例えば、水素ガス等の還元性気体、または、還元性気体を窒素、ヘリウム、アルゴンなどで希釈した混合気体や、上記活性化処理を行なう際に、炭素膜26,26’の原料となる有機物質、または、有機物質を窒素、ヘリウム、アルゴンなどで希釈した混合気体等がある。   The gas introduced into the container 1 includes a gas for promoting the formation of the first gap in the conductive member 25A during the forming process, for example, a reducing gas such as hydrogen gas, or a reducing gas. Is diluted with nitrogen, helium, argon, or the like, or an organic substance that is a raw material for the carbon films 26, 26 ', or an organic substance is diluted with nitrogen, helium, argon, or the like when the activation process is performed. There are mixed gases.

また、上記活性化処理に用いられる有機物質としては、アルカン、アルケン、アルキンの脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、アルコール類、アルデヒド類、ケトン類、アミン類、ニトリル類、フェノール、カルボン、スルホン酸等の有機酸類などを挙げることができる。より具体的には、メタン、エタン、プロパンなどのC2n+2で表される飽和炭化水素、エチレン、プロピレンなどのC2n等の組成式で表される不飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、メタノール、エタノール、アセトアルデヒド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミン、エチルアミン、フェノール、ベンゾニトリル、アセトニトリル等が使用できる。 In addition, organic materials used in the above activation treatment include alkanes, alkenes, alkyne aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, alcohols, aldehydes, ketones, amines, nitriles, phenols, carboxylic acids. And organic acids such as sulfonic acid. More specifically, saturated hydrocarbons represented by C n H 2n + 2 such as methane, ethane, and propane, unsaturated hydrocarbons represented by compositional formulas such as C n H 2n such as ethylene and propylene, benzene, and toluene Methanol, ethanol, acetaldehyde, acetone, methyl ethyl ketone, methylamine, ethylamine, phenol, benzonitrile, acetonitrile and the like can be used.

容器1に導入される有機化合物ガスは、有機物質が常温で気体である場合にはそのまま使用でき、有機物が常温で液体、または、固体の場合は、容器内で蒸発または昇華させて用いるか、或いは更にこれを希釈ガスと混合するなどの方法で用いることができる。容器1に導入されるキャリヤガスには、窒素またはアルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスが用いられる。   The organic compound gas introduced into the container 1 can be used as it is when the organic substance is a gas at room temperature, and when the organic substance is liquid or solid at room temperature, it can be used by evaporating or sublimating in the container, Alternatively, it can be used by a method such as mixing it with a diluent gas. As the carrier gas introduced into the container 1, an inert gas such as nitrogen or argon or helium is used.

上記還元性ガスとキャリヤガス、又は、有機化合物ガスとキャリヤガスは、一定の割合で混合されて、真空容器1内に導入される。両者の流量、及び混合比は、個別のガス流量制御装置13によって制御される。各ガス流量制御装置13は、マスフローコントローラ及び電磁弁等から構成される。これらの混合ガスは、必要に応じてガス導入管21の周囲に設けられた図示しないヒータによって適当な温度に加熱された後、容器1に設けられた導入口より、容器1内に導入される。混合ガスの加熱温度は、基板3の温度と同等にすることが好ましい。   The reducing gas and the carrier gas, or the organic compound gas and the carrier gas are mixed at a constant ratio and introduced into the vacuum vessel 1. Both the flow rate and the mixing ratio are controlled by an individual gas flow rate control device 13. Each gas flow control device 13 includes a mass flow controller, a solenoid valve, and the like. These mixed gases are heated to an appropriate temperature by a heater (not shown) provided around the gas introduction pipe 21 as necessary, and then introduced into the container 1 from an inlet provided in the container 1. . The heating temperature of the mixed gas is preferably equal to the temperature of the substrate 3.

なお、ガス流量制御装置13と導入管21の途中に、水分除去フィルタ14を設けて、導入ガス中の水分を除去することがより好ましい。水分除去フィルタ14には、シリカゲル、モレキュラーシーブ、水酸化マグネシウム等の吸湿材を用いることができる。   It is more preferable to provide a moisture removal filter 14 in the middle of the gas flow rate control device 13 and the introduction pipe 21 to remove moisture in the introduction gas. For the moisture removal filter 14, a moisture absorbing material such as silica gel, molecular sieve, magnesium hydroxide or the like can be used.

容器1に導入された混合ガスは、容器1に接続されている排気配管20を通じて、真空ポンプ17により一定の排気速度で排気され、真空容器1内の混合ガスの圧力は一定に保持される。ここで用いられる真空ポンプ17は、溜め込み式のクライオポンプ、ターボ分子ポンプ等、高真空用ポンプであり、オイルフリーポンプが好ましく用いられる。   The mixed gas introduced into the container 1 is exhausted at a constant exhaust speed by the vacuum pump 17 through the exhaust pipe 20 connected to the container 1, and the pressure of the mixed gas in the vacuum container 1 is kept constant. The vacuum pump 17 used here is a high vacuum pump such as a reservoir cryopump or a turbo molecular pump, and an oil-free pump is preferably used.

上記活性化処理に用いる有機物質の種類にもよるが、本実施形態において、上記活性化処理における混合気体の圧力は、混合気体を構成する気体分子の平均自由行程λが容器1の内側のサイズに比べて十分大きくなる圧力であることが好ましい。   Although depending on the type of organic substance used for the activation process, in this embodiment, the pressure of the mixed gas in the activation process is such that the mean free path λ of gas molecules constituting the mixed gas is the size inside the container 1. It is preferable that the pressure be sufficiently large compared to the above.

また、上記フォーミング処理及び活性化処理における、容器1の雰囲気中の水分圧が1.3×10−4Pa(1.0×10−6torr)以下であることが好ましい。 In the forming process and the activation process, the moisture pressure in the atmosphere of the container 1 is preferably 1.3 × 10 −4 Pa (1.0 × 10 −6 torr) or less.

また、容器1へのガス導入管21と基板3との間にガスを拡散するためのガス拡散板19を設けると、混合気体の流れが制御され、基板3の全面に均一に分布して、還元性気体又は有機物質が供給されるため、製造された電子放出素子の電子放出効率の均一性が向上するので好ましい。   Further, when a gas diffusion plate 19 for diffusing gas is provided between the gas introduction pipe 21 to the container 1 and the substrate 3, the flow of the mixed gas is controlled and uniformly distributed over the entire surface of the substrate 3, Since reducing gas or organic substance is supplied, it is preferable because the uniformity of the electron emission efficiency of the manufactured electron-emitting device is improved.

更に、還元性気体又は有機物質ガスの均一性を向上させるために、基板3と容器1に接続された排気配管20の間に邪魔板2を設置する。この際、ガス拡散板19よりも基板3により近くなるように設置することで、基板3全面における、還元性気体又は有機物質ガスの均一性が向上するので好ましい。   Further, in order to improve the uniformity of the reducing gas or the organic substance gas, the baffle plate 2 is installed between the substrate 3 and the exhaust pipe 20 connected to the container 1. At this time, it is preferable to install the gas diffusion plate 19 closer to the substrate 3 because the uniformity of the reducing gas or the organic substance gas over the entire surface of the substrate 3 is improved.

本実施形態では、生産効率の向上も含めた形態になっており、フォーミング処理時、活性化処理時の容器1内の圧力まで大気圧から短時間で作成しなければならないので、特に水分子に対する実効排気速度が大きい真空ポンプ17を採用している。   In this embodiment, it is a form including improvement of production efficiency, and since it must be created in a short time from atmospheric pressure to the pressure in the container 1 at the time of forming process and activation process, particularly for water molecules A vacuum pump 17 having a large effective exhaust speed is employed.

しかし、真空ポンプ17の実効排気速度を大きく(早く)してしまうと、排気配管20直下の基板3の圧力が局所的に低下してしまい、還元性気体又は有機物質ガスの均一性に悪影響を及ぼしてしまうが、本実施形態のように邪魔板2を設けることで局所的な圧力低下を防ぐことができる。   However, if the effective pumping speed of the vacuum pump 17 is increased (fast), the pressure of the substrate 3 directly under the exhaust pipe 20 is locally reduced, which adversely affects the uniformity of the reducing gas or organic substance gas. However, the local pressure drop can be prevented by providing the baffle plate 2 as in the present embodiment.

図5は邪魔板2を固定させ、拡散板19の高さを変えたときの、とりわけ有機物質ガスを用いた場合のガス分布幅を図示したものである。これはモンテカルロシュミレーションで計算した結果である。排気配管20の排気口と基板3までの距離を200mm、ポンプの実効排気速度を3000L/sec、排気配管20の排気口から60mm真下に邪魔板2を設置する。ガス導入管(直径4.5mm)からの有機物質ガスとしてエチレンガスを導入する。そして拡散板19の高さを10mm、30mm、50mm、80mm、120mmと変えてそれぞれ計算して、各高さの分布幅をプロットした。   FIG. 5 illustrates the gas distribution width when the baffle plate 2 is fixed and the height of the diffusion plate 19 is changed, particularly when an organic substance gas is used. This is the result calculated by Monte Carlo simulation. The distance from the exhaust port of the exhaust pipe 20 to the substrate 3 is 200 mm, the effective pumping speed of the pump is 3000 L / sec, and the baffle plate 2 is installed 60 mm directly below the exhaust port of the exhaust pipe 20. Ethylene gas is introduced as an organic substance gas from a gas introduction pipe (diameter: 4.5 mm). The height of the diffusion plate 19 was changed to 10 mm, 30 mm, 50 mm, 80 mm, and 120 mm, respectively, and the distribution width of each height was plotted.

基板3の全面における有機物質ガスの分布幅は、基板3と対向する位置にある排気配管20の排気口がある面からガス拡散板19が邪魔板3より近い位置にある場合は±4%以下と非常に分布幅の小さい結果であり、ガス拡散板19が邪魔板3より遠くなると分布幅が大きくなる結果を得た。従って抵抗部材である邪魔板3の位置は、拡散板19の位置より基板3に近い位置に配置されることによって有機物質ガスの分布幅は±4%以下を示しており、生産性の優れたものとなっている。   The distribution width of the organic substance gas over the entire surface of the substrate 3 is ± 4% or less when the gas diffusion plate 19 is located closer to the baffle plate 3 from the surface of the exhaust pipe 20 at the position facing the substrate 3. As a result, the distribution width is very small. When the gas diffusion plate 19 is farther from the baffle plate 3, the distribution width is large. Therefore, the position of the baffle plate 3 which is a resistance member is arranged at a position closer to the substrate 3 than the position of the diffusion plate 19, thereby showing an organic material gas distribution width of ± 4% or less, and excellent productivity. It has become a thing.

本実施例は、本発明に係る製造装置を用いて図3に示される表面伝導型電子放出素子を複数備える電子源を製造するものである。まず、その表面にSiO層を形成したガラスの基板3上にPtペーストを印刷し、加熱焼成して、図4に示すように、素子電極24,24’を形成した。また、スクリーン印刷法により、Agペーストを印刷し、加熱焼成することにより、図4に示されるX方向配線22(240本)及びY方向配線23(720本)を形成し、X方向配線22とY方向配線23の交差部には、スクリーン印刷法により、絶縁性ペーストを印刷し、加熱焼成して絶縁層29を形成した。 In this embodiment, an electron source including a plurality of surface conduction electron-emitting devices shown in FIG. 3 is manufactured using the manufacturing apparatus according to the present invention. First, a Pt paste was printed on a glass substrate 3 having a SiO 2 layer formed on the surface thereof, and heated and fired to form device electrodes 24 and 24 'as shown in FIG. Further, by printing Ag paste by screen printing and heating and baking, the X direction wiring 22 (240 lines) and the Y direction wiring 23 (720 lines) shown in FIG. An insulating paste 29 was printed at the intersection of the Y-direction wirings 23 by screen printing, followed by heating and baking to form an insulating layer 29.

次に、各対の素子電極24,24’間にインクジェット方式の噴射装置を用いて、パラジウム錯体溶液を滴下し、加熱して酸化パラジウムからなる図4に示す導電部材25Aを形成した。以上のようにして、一対の素子電極24,24’及び導電部材25からなる導電体の複数がX方向配線22及びY方向配線23にてマトリクス配線された基板3を作成した。   Next, a palladium complex solution was dropped between each pair of element electrodes 24, 24 'using an ink jet type injection device, and heated to form a conductive member 25A made of palladium oxide as shown in FIG. As described above, the substrate 3 in which a plurality of conductors including the pair of element electrodes 24, 24 ′ and the conductive member 25 are matrix-wired by the X-direction wiring 22 and the Y-direction wiring 23 was produced.

作成した基板3を、図1及び図2に示した製造装置の支持体7上に固定した。   The prepared substrate 3 was fixed on the support 7 of the manufacturing apparatus shown in FIGS.

次に、シール部材6を介してステンレス製の容器1を取り出し、配線28が容器1の外に出るようにして、図2に示すように基板3上に設置した。   Next, the stainless steel container 1 was taken out through the seal member 6 and placed on the substrate 3 as shown in FIG. 2 so that the wiring 28 came out of the container 1.

容器1の排気口に接続されている排気配管20側のゲートバルブ16を開け、容器1内を真空ポンプ17(ここではクライオポンプ)で排気を開始する。フォーミング処理及び活性化処理時には基板3は支持台7に内蔵されているヒータ8によって加熱される。本実施例では真空ポンプ17は溜め込み式のクライオポンプを採用している。クライオポンプは特に水の排気速度が非常に大きく、同口径のターボ分子ポンプなどと比較すると5倍以上の排気速度を有しているのでバッチ式の真空装置であっても短時間で大気圧から高真空領域まで到達することが可能である。しかし、クライオポンプを使用するときはポンプへの輻射による入熱量(ここでは基板3からの入熱量)を遮断しなければならなく、一般的には水冷バッフルを排気配管の途中に設ける処置をとっている。そのため配管のコンダクタンスが低下してしまうので実効排気速度も低下してしまい、短時間で高真空領域まで到達することが困難となり、生産性も低下してしまう。   The gate valve 16 on the exhaust pipe 20 side connected to the exhaust port of the container 1 is opened, and the inside of the container 1 is started to be evacuated by a vacuum pump 17 (here, a cryopump). During the forming process and the activation process, the substrate 3 is heated by the heater 8 built in the support base 7. In this embodiment, the vacuum pump 17 employs a storage type cryopump. The cryopump has a particularly high water pumping speed, and has a pumping speed more than five times that of turbomolecular pumps of the same diameter. It is possible to reach the high vacuum region. However, when a cryopump is used, the amount of heat input by radiation to the pump (here, the amount of heat input from the substrate 3) must be shut off, and generally a measure is taken to provide a water-cooled baffle in the middle of the exhaust pipe. ing. For this reason, the conductance of the pipe is lowered, so that the effective exhaust speed is also lowered, so that it is difficult to reach the high vacuum region in a short time, and the productivity is also lowered.

そこで邪魔板2を設置することで前述した通り、還元性ガス又は有機物質ガスの分布の均一性を向上させるだけではなく、クライオポンプへの入熱量を遮断する効果も備え、排気速度を低下させず短時間で高真空領域まで到達することが可能となった。   Therefore, by installing the baffle plate 2, as described above, not only the uniformity of the distribution of reducing gas or organic substance gas is improved, but also the effect of blocking the heat input to the cryopump is provided, and the exhaust speed is reduced. It was possible to reach the high vacuum region in a short time.

更には邪魔板2も基板3からの輻射熱によって昇温してしまうので、冷却水循環器4と冷却水配管5を介して接続し、邪魔板2の温度調節を行っている。   Further, since the baffle plate 2 is also heated by the radiant heat from the substrate 3, the baffle plate 2 is connected to the cooling water circulator 4 via the cooling water pipe 5 to adjust the temperature of the baffle plate 2.

まず、容器1内を2×10−4Pa以下の圧力まで排気した後、配線9を介して取り出し配線28に接続された駆動ドライバ10を用いて、X方向配線22及びY方向配線23を通じて各導電部材25Aの電極25,25’間に電圧を印加した。尚、かかる電圧の印加は、Y方向配線23全部及び、X方向配線22の非選択ラインを共通としてGnd(接地電位)に接続し、X方向配線22の10ラインを選択し、1ラインずつパルス電圧を順次印加する方法で行い、上記方法を繰り返すことにより、X方向の全ラインに付いて電圧の印加を行い、フォーミング処理を行なった。 First, after evacuating the inside of the container 1 to a pressure of 2 × 10 −4 Pa or less, the drive driver 10 connected to the take-out wiring 28 through the wiring 9 is used to connect each of the containers 1 through the X-direction wiring 22 and the Y-direction wiring 23. A voltage was applied between the electrodes 25 and 25 ′ of the conductive member 25A. The voltage is applied by connecting all of the Y-direction wiring 23 and the non-selected lines of the X-direction wiring 22 to Gnd (ground potential), selecting 10 lines of the X-direction wiring 22 and pulse-by-line. The voltage was applied to all the lines in the X direction by performing the method by sequentially applying voltages, and the above method was repeated to perform the forming process.

尚、上記の電圧パルスの印加開始1分後に、図2に示すガス供給用のバルブ15b乃至15e及びバルブ15aを開け、水素を2%混合した窒素ガスを導入し、最終的に容器1内の圧力が600hPaに到達するまで導入した。   Note that one minute after the start of the application of the voltage pulse, the gas supply valves 15b to 15e and the valve 15a shown in FIG. 2 are opened, and nitrogen gas mixed with 2% of hydrogen is introduced. It was introduced until the pressure reached 600 hPa.

フォーミング処理の終了は、フォーミング用電圧パルスの間に、0.1V程度の電圧パルスを挿入して、このとき導電部材25Aを流れる電流を測定し、抵抗値を求め、フォーミング処理前の抵抗に対して1000倍以上の抵抗を示した時点で、フォーミング処理を終了とし、容器1内を排気した。   At the end of the forming process, a voltage pulse of about 0.1 V is inserted between the forming voltage pulses, the current flowing through the conductive member 25A is measured at this time, the resistance value is obtained, and the resistance before the forming process is calculated. When the resistance is 1000 times or more, the forming process is finished and the inside of the container 1 is evacuated.

このフォーミング処理によって、導電部材25Aに第1の間隙が生じ、対向する一対の導電性膜25,25’が形成された。   By this forming process, a first gap is generated in the conductive member 25A, and a pair of conductive films 25 and 25 'facing each other is formed.

続いて、同装置を用いて活性化処理を行った。図2に示すガス供給用のバルブ15b乃至15e及びバルブ15aを開け、有機化合物ガスとキャリヤガスとの混合気体を真空容器1内に導入した。有機化合物ガスには、エチレン混合窒素ガスを用い、キャリヤガスには、窒素ガスを用いた。容器1の図示していない真空計の圧力を見ながら、バルブ15aの開閉度を調整し、容器1内の圧力が1.3×10−4Paとなるようにした。 Subsequently, an activation process was performed using the same apparatus. The gas supply valves 15 b to 15 e and the valve 15 a shown in FIG. 2 were opened, and a mixed gas of an organic compound gas and a carrier gas was introduced into the vacuum container 1. Ethylene mixed nitrogen gas was used as the organic compound gas, and nitrogen gas was used as the carrier gas. While observing the pressure of the vacuum gauge (not shown) of the container 1, the opening / closing degree of the valve 15 a was adjusted so that the pressure in the container 1 became 1.3 × 10 −4 Pa.

有機化合物ガスの導入後、駆動ドライバ10を用いて、X方向配線22及びY方向配線23を通じて各一対の電極25,25’間に電圧を印加して活性化処理を行った。なお、活性化は、Y方向配線23全部及び、X方向配線22の非選択ラインを共通としてGnd(接地電位)に接続し、X方向配線22の10ラインを選択し、1ラインずつパルス電圧を順次印加する方法で行い、上記方法を繰り返すことにより、X方向の全ラインに付いて活性化を行った。活性化処理終了時の素子電流If(電子放出素子の素子電極間に流れる電流)を各X方向配線毎に測定し、素子電流If値を比較したところ、その配線毎のバラツキは少なく、良好な活性化処理を行うことができた。   After the introduction of the organic compound gas, activation processing was performed by applying a voltage between the pair of electrodes 25 and 25 ′ through the X-direction wiring 22 and the Y-direction wiring 23 using the driving driver 10. The activation is performed by connecting all of the Y-direction wiring 23 and the unselected lines of the X-direction wiring 22 to Gnd (ground potential), selecting 10 lines of the X-direction wiring 22 and applying a pulse voltage to each line. The activation was performed for all the lines in the X direction by repeating the above method and repeating the above method. The device current If (current flowing between the device electrodes of the electron-emitting device) at the end of the activation process was measured for each X-direction wiring, and the device current If value was compared. The activation process could be performed.

上記活性化処理が終了した電子放出素子には、図3に示すように隙間27を隔てて炭素膜26,26’が形成された。   Carbon films 26 and 26 'were formed on the electron-emitting device after the activation process with a gap 27 as shown in FIG.

また、上記活性化処理時に、図示しない差動排気装置付きのマススペクトラム測定装置を用いて、排気配管20側のガス分析を行ったところ、上記混合ガス導入と同時に、窒素及びエチレンのm/z(マスナンバー)=28とエチレンのフラグメントのm/z(マスナンバー)=26とが瞬間的に増加して飽和し、両者の値は活性化処理中一定であった。   In addition, when the gas analysis was performed on the exhaust pipe 20 side using a mass spectrum measurement device with a differential exhaust device (not shown) during the activation process, m / z of nitrogen and ethylene was simultaneously introduced with the introduction of the mixed gas. (Mass number) = 28 and m / z (mass number) = 26 of the ethylene fragment increased instantaneously and became saturated, and both values were constant during the activation process.

実施例1と同様に図4に示す、複数の導電部材25Aがマトリクス配線された基板3を作成し、図6の製造装置に設置した。本実施例は排気配管20直下に位置する邪魔板2の表面処理を施したものを設置した実施例である。   As in Example 1, the substrate 3 shown in FIG. 4 in which a plurality of conductive members 25A were matrix-wired was created and installed in the manufacturing apparatus of FIG. The present embodiment is an embodiment in which a baffle plate 2 positioned immediately below the exhaust pipe 20 is subjected to a surface treatment.

邪魔板2の表面処理として本実施例では、材質が銅で表面をニッケルメッキ処理したものを使用した。基板3を交換するときに邪魔板2は大気圧にさらされてしまい表面が酸化してしまう。酸化してしまうと輻射率が増加するので(0.6以上)、真空ポンプへの入熱量が増加して、特に溜め込み式のクライオポンプでは排気能力の低下及び使用不可状態となってしまう。銅とニッケルの線膨張係数は近似しているので、メッキの膜剥れを防止することができ、そのメッキの厚さを10μm以上にして使用した。   In this embodiment, the baffle plate 2 was surface treated with copper and nickel-plated on the surface. When the substrate 3 is replaced, the baffle plate 2 is exposed to atmospheric pressure and the surface is oxidized. When oxidized, the emissivity increases (0.6 or more), so the amount of heat input to the vacuum pump increases, and particularly in the case of a storage type cryopump, the exhaust capacity decreases and the pump becomes unusable. Since the linear expansion coefficients of copper and nickel are close to each other, peeling of the plating film can be prevented, and the plating thickness is set to 10 μm or more.

従って輻射率の小さい邪魔板2となり、基板3からの入熱量を遮蔽することができて邪魔板2自身の昇温を防止することができる。   Accordingly, the baffle plate 2 has a low emissivity, and the amount of heat input from the substrate 3 can be shielded, and the temperature rise of the baffle plate 2 itself can be prevented.

本実施例においても実施例1同様にフォーミング処理及び活性化処理が終了した電子放出素子には、図3に示すように隙間27を隔てて炭素膜26,26’が形成された。実施例1と同様に活性化処理終了時の素子電流Ifを測定したところ、バラツキは約5%であり、均一性に優れたフォーミング処理と活性化処理を行うことができた。   Also in this example, carbon films 26 and 26 ′ were formed across the gap 27 as shown in FIG. 3 in the electron-emitting device in which the forming process and the activation process were completed as in the first example. When the element current If at the end of the activation process was measured in the same manner as in Example 1, the variation was about 5%, and the forming process and the activation process with excellent uniformity could be performed.

本発明は、基板上に堆積膜を形成する成膜装置や基板上に配置された導電部材に電子放出部を形成する製造装置に適用できる。   The present invention can be applied to a film forming apparatus for forming a deposited film on a substrate and a manufacturing apparatus for forming an electron emission portion on a conductive member arranged on the substrate.

本発明の実施形態の電子源の製造装置の周辺部分の一部を破断して示した斜視図である。It is the perspective view which fractured | ruptured and showed a part of peripheral part of the manufacturing apparatus of the electron source of embodiment of this invention. 図1における電子源の製造装置の全体構造を示す断面図及び配管図である。It is sectional drawing and piping drawing which show the whole structure of the manufacturing apparatus of the electron source in FIG. 電子放出素子の構成の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of a structure of an electron emission element. 電子源の作成方法を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the preparation method of an electron source. 本発明の効果を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the effect of this invention. 本発明に係る製造装置の他の例を示す断面図及び配管図である。It is sectional drawing and piping drawing which show the other example of the manufacturing apparatus which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 真空容器
2 邪魔板
3 電子源基板
4 冷却水循環器
5 冷却水配管
6 シール部材
7 支持台
8 ヒータ
9 電子源基板の取り出し配線と駆動ドライバとを接続する配線
10 駆動ドライバ
11 有機化合物ガスが入ったガスボンベ
12 キャリヤガスが入ったガスボンベ
13 ガス流量制御装置
14 水分除去フィルタ
15 バルブ
16 ゲートバルブ
17 メイン排気ポンプ
18 補助ポンプ
19 ガス拡散板
20 排気配管
21 ガス導入管
22 X方向配線
23 Y方向配線
24 素子電極
25 導電性膜
26 絶縁膜
27 隙間
28 取り出し配線
29 電子放出素子
30 ブラケット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum container 2 Baffle plate 3 Electron source board 4 Cooling water circulator 5 Cooling water piping 6 Sealing member 7 Support base 8 Heater 9 Wiring which connects taking-out wiring and driving driver of electron source board 10 Driving driver 11 Organic compound gas enters 12 Gas cylinder containing carrier gas 13 Gas flow control device 14 Moisture removal filter 15 Valve 16 Gate valve 17 Main exhaust pump 18 Auxiliary pump 19 Gas diffusion plate 20 Exhaust piping 21 Gas introduction pipe 22 X-direction wiring 23 Y-direction wiring 24 Element electrode 25 Conductive film 26 Insulating film 27 Gap 28 Lead-out wiring 29 Electron emission element 30 Bracket

Claims (9)

基板上に配置された導電部材に電子放出部を形成する電子源の製造装置であって、
前記導電部材が形成された基板面との間に気密雰囲気を形成する為の、気体の導入口及び排出口を有する容器と、
前記気密雰囲気中で、前記気体の導入口と前記基板面との間に配置された導入気体の拡散部材及び前記気体の排出口と前記基板面との間に当該排出口と離間して配置された排気抵抗を与える抵抗部材とを備え、
前記抵抗部材の位置は、前記拡散部材の位置よりも前記基板面に近いことを特徴とする電子源の製造装置。
An apparatus for manufacturing an electron source for forming an electron emission portion in a conductive member disposed on a substrate,
A container having a gas inlet and outlet for forming an airtight atmosphere with the substrate surface on which the conductive member is formed;
In the airtight atmosphere, the gas diffusion member disposed between the gas inlet and the substrate surface and the gas outlet and the substrate surface are spaced apart from the gas outlet. A resistance member that provides exhaust resistance,
The electron source manufacturing apparatus is characterized in that the position of the resistance member is closer to the substrate surface than the position of the diffusion member.
更に、前記気密雰囲気中を所望の気体が存在する雰囲気となすための、前記気体の導入口に接続された気体貯蔵容器及び前記気体の排出口に接続された真空ポンプと、前記所望の気体が存在する雰囲気中にて、前記導電部材に電圧を印加するための電源とを備えることを特徴とする請求項1に記載の電子源の製造装置。 Further, a gas storage container connected to the gas inlet and a vacuum pump connected to the gas outlet for making the gas-tight atmosphere into an atmosphere in which a desired gas exists, and the desired gas The apparatus for manufacturing an electron source according to claim 1, further comprising a power source for applying a voltage to the conductive member in an existing atmosphere. 請求項2に記載の製造装置を用いて、基板上に配置された導電部材に、所望の気体が存在する雰囲気中にて電圧を印加し、当該導電部材に電子放出部を形成する工程を有することを特徴とする電子源の製造方法。 Using the manufacturing apparatus according to claim 2, the method includes a step of applying a voltage to an electrically conductive member disposed on a substrate in an atmosphere in which a desired gas exists to form an electron emission portion on the electrically conductive member. A method for manufacturing an electron source. 前記気体は、還元性気体であることを特徴とする請求項3に記載の電子源の製造方法。 The method of manufacturing an electron source according to claim 3, wherein the gas is a reducing gas. 前記気体は、有機物質の気体であることを特徴とする請求項3に記載の電子源の製造方法。 The method of manufacturing an electron source according to claim 3, wherein the gas is an organic substance gas. 基板上に配置された導電部材に炭素を含む膜を形成し電子放出部を形成する電子源の製造装置であって、
前記導電部材が形成された基板面との間に気密雰囲気を形成する為の、有機物質を含む気体の導入口及び排出口を有する容器と、
前記気体の導入口と前記基板面との間に配置された導入気体の拡散部材と、
前記気体の排出口と前記基板面との間に当該排気口と離間して配置された排気抵抗を与える抵抗部材とを備え、
前記抵抗部材の位置は、前記拡散部材の位置よりも前記基板面に近いことを特徴とする電子源の製造装置。
An electron source manufacturing apparatus for forming an electron emission part by forming a film containing carbon on a conductive member disposed on a substrate,
A container having an inlet and an outlet for a gas containing an organic substance for forming an airtight atmosphere between the conductive member and the substrate surface;
An introduction gas diffusion member disposed between the gas introduction port and the substrate surface;
A resistance member that provides an exhaust resistance disposed apart from the exhaust port between the gas discharge port and the substrate surface;
The electron source manufacturing apparatus is characterized in that the position of the resistance member is closer to the substrate surface than the position of the diffusion member.
前記抵抗部材には冷却手段が設けられている請求項6に記載の電子源の製造装置。 The electron source manufacturing apparatus according to claim 6, wherein the resistance member is provided with cooling means. 更に、前記気密雰囲気中を、前記有機物質を含む気体が存在する雰囲気となすための、前記気体の導入口に接続された気体貯蔵容器及び前記気体の排出口に接続された真空ポンプと、前記有機物質を含む気体が存在する雰囲気中にて、前記導電部材に電圧を印加するための電源とを備えることを特徴とする請求項7に記載の電子源の製造装置。 And a gas storage container connected to the gas inlet and a vacuum pump connected to the gas outlet for making the gas-containing atmosphere an atmosphere containing a gas containing the organic substance, The apparatus for manufacturing an electron source according to claim 7, further comprising a power source for applying a voltage to the conductive member in an atmosphere containing a gas containing an organic substance. 請求項8に記載の製造装置を用いて、基板上に配置された導電部材に、所望の気体が存在する雰囲気中にて電圧を印加し、当該導電部材に電子放出部を形成する工程を有することを特徴とする電子源の製造方法。 Using the manufacturing apparatus according to claim 8, the method includes a step of applying a voltage to an electrically conductive member arranged on a substrate in an atmosphere in which a desired gas exists to form an electron emission portion on the electrically conductive member. A method for manufacturing an electron source.
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