JP3840147B2 - 成膜装置、成膜方法およびそれを用いた電子放出素子、電子源、画像形成装置の製造方法 - Google Patents
成膜装置、成膜方法およびそれを用いた電子放出素子、電子源、画像形成装置の製造方法 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に膜を形成するための成膜装置、成膜方法および該成膜方法を用いた電子放出素子、電子源、画像形成装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、成膜装置としては、CVD法やスパッタ法等を用いたものがある。また、タングステン等のワイヤーを加熱して成膜する、Cat−CVD装置や、HF−CVD装置等もあり、低コスト化や大面積に成膜できる等の点で有利である。
【0003】
従来のCat−CVD装置は、例えば、Hideki Matsumura,Extended Abstract of Open Meeting ofCat−CVD Project,1999,p1に記載されているように、原料ガスを触媒性フィラメントで分解し、基板に膜を堆積するものや、特開昭60−221395号公報に開示されているように、基板にバイアスを印加し、加熱したフィラメントから発生する電子を基板に照射しながらダイヤモンドを生成する技術等が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来のCVD法やスパッタ法の成膜装置においては、大面積な領域に成膜する場合、装置のコストや装置の規模が大きくなる問題があった。
【0005】
また、Cat−CVD法やHF−CVD法等の成膜装置においては、成膜速度や膜質を向上させるために、例えば、特開昭60−221395号公報には図10に示すような装置構成により、電子を照射しながら成膜する手法が開示されている。尚、同図において、1001は真空チャンバー、1002は基板ホルダー、1003はフィラメント、1005は基板バイアス電源、1007はフィラメント加熱電源、1008はガス導入口、1009は真空排気装置、1010は基板、1011は膜である。
【0006】
しかしながら、上記のような装置構成では、基板とフィラメント間での電位形状によりフィラメントからの電子軌道が決定してしまい、図11に示すようにフィラメント直下にのみ電子が照射され、成膜エリアが限定されてしまっていた。その結果、上記の成膜装置においては、大面積に亘って均一な膜を形成することは困難であった。
【0007】
また、特開平4−16593号公報に開示されている例では、膜の均一性を向上させるために、図12に示すように、フィラメント1003の電位を補正する端子1012を設ける装置構成が提案されているが、大面積な領域に亘って均一性良く成膜することは困難であった。
【0008】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、その主たる目的は、HF−CVD型成膜装置において、フィラメントから発生した電子を基板に照射しながら、基板上に所望の膜を成膜する成膜装置において、効率的に電子を照射するとともに、大面積に亘って均一な膜を成膜し得る成膜装置および、成膜方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために成された本発明の構成は、以下の通りである。
【0010】
即ち、本発明は、基板上に膜を形成するための成膜装置であって、内部を減圧状態に保持することのできるチャンバーと、前記チャンバー内に配置された、制御電極と、該制御電極と対向するように配置された、膜が形成される基板を保持する基板ホルダーと、前記基板ホルダーと前記制御電極との間に配置された、電子を放出するためのフィラメントと、前記制御電極に印加する電位を、前記フィラメントに印加される電位よりも低く設定する手段と、前記膜が形成される基板に印加する電位を、前記フィラメントに印加される電位よりも高く設定する手段とを有することを特徴とする成膜装置を提供する。
【0011】
上記本発明の成膜装置は、更なる好ましい特徴として、
「前記制御電極は、平板状であること」、
「前記制御電極は、前記膜が形成される基板と実質的に平行に配置されること」、
「前記フィラメントには交流電圧が印加されること」、
「前記チャンバーの内壁の電位は、前記制御電極の電位よりも高く、前記基板の電位よりも低い電位に制御されること」、
を含む。
【0012】
また本発明は、基板上に膜を形成するための成膜方法であって、制御電極と、該制御電極と対向して配置した、膜を形成するための基板との間に電子を放出するためのフィラメントを配置し、前記膜の原料となるガスを含む雰囲気中において、前記フィラメントを加熱すると共に、前記フィラメントに印加される電位よりも低い電位を前記制御電極に印加し、さらに、前記フィラメントに印加される電位よりも高い電位を前記膜が形成される基板に印加することを特徴とする成膜方法を提供する。
【0013】
上記本発明の成膜方法は、更なる好ましい特徴として、
「前記膜の形成時における、前記基板に照射される電子の平均自由行程をLe、前記フィラメントから前記基板までの距離をDとした時に、LeとDの関係がLe>Dを満たすこと」、
「前記基板と前記フィラメントの間の電位を変化させながら成膜すること」、
「前記原料となるガスが炭化水素ガスであること」、
を含む。
【0014】
また本発明は、基板上にカソード電極が形成され、該カソード電極上に電子放出膜を有する電子放出素子の製造方法において、前記電子放出膜を上記本発明の成膜方法で形成することを特徴とする電子放出素子の製造方法を提供する。
【0015】
また本発明は、基板上に電子放出素子を多数配列してなる電子源の製造方法において、前記電子放出素子を上記本発明の電子放出素子の製造方法で製造することを特徴とする電子源の製造方法を提供する。
【0016】
さらに本発明は、電子源と電子が照射されることで発光する発光部材とを有する画像形成装置の製造方法において、前記電子源を上記本発明の電子源の製造方法で製造することを特徴とする画像形成装置の製造方法を提供する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載が無い限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0018】
図1は、本発明の最も基本的な成膜装置を示す模式図である。1は真空チャンバー、2は基板ホルダー、3はフィラメント、4は基板に対向して配置された制御電極、5は基板バイアス電源、6は制御電極電源、7はフィラメント加熱電源、8はガス導入口、9は真空排気装置、10は基板、11は膜、12はチャンバー電位を制御する電源である。
【0019】
本発明の成膜装置の成膜機構を説明すると、原料ガス雰囲気中において、基板10とフィラメント3の間の電位が、基板側が正の電位になるように電圧を印加する。さらに、制御電極4とフィラメント3の間の電位が、制御電極側が負になるように電圧を印加する。この状態で、フィラメントを通電加熱すると、フィラメントから発生した熱電子が原料ガスを分解し基板上に膜が堆積される。
【0020】
前述のように、従来のHF−CVD型成膜装置においては、基板とフィラメント間での電位形状によりフィラメントからの電子軌道が決定してしまい、フィラメント直下にのみ電子が照射され、成膜エリアが限定されてしまっていた。その結果、大面積に亘って均一な膜を形成することは困難であった。
【0021】
一方、本発明の成膜装置では、図1に示したように、基板10に対向して、フィラメント上部に制御電極4を設けることで、フィラメント3から発生した電子の軌道は、制御電極4でコントロールでき、図2に示すように、基板表面に均一に電子を照射でき、均一性の高い膜を得ることができる。
【0022】
さらに、図3に示すように、フィラメント3の配置するエリアを広くし、基板10と制御電極4の間の電位をコントロールすることで、大面積に均一な膜を得ることができる。
【0023】
制御電極4に印加する電圧は、基板の大きさや、フィラメントの形状、電位等で異なり、それぞれ、装置の設計により最適な値を適宜選択することができる。
【0024】
また、制御電極4は平板状であるのが好ましく、また、基板を覆うように該基板と実質的に平行に配置することが望ましく、成膜エリアや電位形状により、適宜最適なサイズを選択すればよい。
【0025】
本発明の成膜装置では、成膜チャンバー1の内壁の電位は、電源12により制御電極4の電位よりも高く、かつ、基板10の電位よりも低い電位に設定するのが好ましく、一般的には、接地状態で成膜すれば良い。これにより、成膜装置内壁への電子やイオンの到達量を抑制でき、装置内壁に不要な堆積物が付着するのを防止することができる。
【0026】
また、原料ガス雰囲気中で、基板に電子を照射し成膜すると、成膜過程において基板とフィラメント間に、正に帯電したイオンが発生する。発生したイオンは、基板とフィラメント間の電位の低いフィラメント周辺に集まり、電位を乱す原因となるが、本発明のように、制御電極を配置した装置構成にすることで、該イオンを高率良く除去することができ、成膜装置内の電位形状を正常に保つことができ、効率よく基板に電子を照射することができる。
【0027】
本発明の成膜装置におけるフィラメント形状は、図1のように直線状でも良いし、図4に示すようにコイル状でも良い。フィラメント3の加熱には、電子軌道に大きく影響を与えないために、交流電圧を加えることが好ましい。
【0028】
さらに、本発明の成膜方法では、基板に照射する電子のエネルギーによって、膜質を制御することができ、例えば原料ガスに炭化水素ガスを用いた場合、高エネルギーの電子を照射すると、カーボンの結晶性を向上させることができ、必要に応じて膜質を制御することができる。
【0029】
基板に照射する電子のエネルギーで膜質をコントロールする場合、制御性を向上するためには、基板にはある一定の揃ったエネルギーの電子が照射されることが好ましい。即ち、フィラメントから発生した電子は、基板に照射されるまでにガス分子等に衝突しない条件が好ましい。
【0030】
この時の条件を説明すると、図5に示すように、フィラメント3から発生した電子の平均自由行程をLe、基板10とフィラメント3の間の距離をDとすると、Le>Dなる条件においては、加速された大多数の電子は、基板10に到達するまでの間に、ほとんど散乱を受けずに基板10に衝突することができる。原料ガス雰囲気中の電子の平均自由行程Leは、成膜ガス圧力をPとすると、図6に示すように基本的にはLe∝(1/P)で記述できる。加速された電子のエネルギーにより基板表面は高エネルギー状態になっており、そのエネルギーに依存して基板に堆積する膜質が変化する。
【0031】
上記にような成膜条件下では、例えば、成膜中の基板バイアスを変化させることで、膜厚方向に膜質が変化するような膜構造を得ることができ、必要な抵抗値や特性に応じて最適な成膜条件を選択すれば良い。
【0032】
本発明の成膜方法に用いる原料ガスとしては、例えば多結晶Siや非晶質Si等の場合は、シラン等のSi系ガスが用いられ、グラファイトやアモルファスカーボン等の炭素材料を堆積する場合は、CH4やC2H4等の一般的炭化水素ガスが挙げられ、必要に応じて、H2やN2等のガスを混合してもよい。
【0033】
次に、本発明の成膜装置および成膜方法により炭素膜を成膜し、図7に示すような電子放出素子を製造することができる。
【0034】
図7において、81は基板、82はカソード電極、83は本発明の成膜方法で形成した炭素膜からなる電子放出膜、84は絶縁層、85はゲート電極である。カソード電極82とゲート電極85の間に電圧を印加すると、開口部86から真空中に電子が放出される。
【0035】
ゲート電極やカソード電極は、一般的金属材料から選択され、抵抗値や製造プロセスに応じて、最適な材料、厚さを設計すれば良い。
【0036】
上述のような電子放出素子の複数個を基体上に配列し、例えば電子源、あるいは画像形成装置が構成できる。
【0037】
電子放出素子の配列については、種々のものが採用される。一例として、電子放出素子をX方向及びY方向に行列状に複数個配し、同じ行に配された複数の電子放出素子の電極の一方を、X方向の配線に共通に接続し、同じ列に配された複数の電子放出素子の電極の他方を、Y方向の配線に共通に接続した単純マトリクス配置がある。
【0038】
以下、本発明を適用可能な電子放出素子を複数配して得られる単純マトリクス配置の電子源について、図8を用いて説明する。図8において、91は電子源基体、92はX方向配線、93はY方向配線、94は図7に示したような電子放出素子である。
【0039】
m本のX方向配線92は、Dx1,Dx2,…Dxmからなり、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等を用いて形成された導電性金属等で構成することができる。配線の材料、膜厚、幅は、適宜設計される。Y方向配線93は、Dy1,Dy2,…Dynのn本の配線よりなり、X方向配線92と同様に形成される。これらm本のX方向配線92とn本のY方向配線93との間には、不図示の層間絶縁層が設けられており、両者を電気的に分離している(m,nは、共に正の整数)。
【0040】
不図示の層間絶縁層は、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等を用いて形成されたSiO2等で構成される。例えば、X方向配線92を形成した基体91の全面或いは一部に所望の形状で形成され、特に、X方向配線92とY方向配線93の交差部の電位差に耐え得るように、膜厚、材料、製法が適宜設定される。X方向配線92とY方向配線93は、それぞれ外部端子として引き出されている。
【0041】
電子放出素子94を構成する一対の素子電極(即ち、前述の電極82,85)は、m本のX方向配線92とn本のY方向配線93と導電性金属等からなる結線によって電気的に接続されている。
【0042】
X方向配線92とY方向配線93を構成する材料、結線を構成する材料及び一対の素子電極を構成する材料は、その構成元素の一部あるいは全部が同一であっても、またそれぞれ異なってもよい。これら材料は、適宜選択される。素子電極を構成する材料と配線材料が同一である場合には、素子電極に接続した配線は素子電極ということもできる。
【0043】
X方向配線92には、X方向に配列した電子放出素子94の行を、選択するための走査信号を印加する不図示の走査信号印加手段が接続される。一方、Y方向配線93には、Y方向に配列した電子放出素子94の各列を入力信号に応じて、変調するための不図示の変調信号発生手段が接続される。各電子放出素子に印加される駆動電圧は、当該素子に印加される走査信号と変調信号の差電圧として供給される。
【0044】
上記構成においては、単純なマトリクス配線を用いて、個別の素子を選択し、独立に駆動可能とすることができる。このような単純マトリクス配置の電子源を用いて構成した画像形成装置について、図9を用いて説明する。図9は、画像形成装置の表示パネルの一例を示す模式図である。
【0045】
図9において、91は電子放出素子を複数配した電子源基体、101は電子源基体91を固定したリアプレート、106はガラス基体103の内面に画像形成部材である蛍光体としての蛍光膜104とメタルバック105等が形成されたフェースプレートである。102は支持枠であり、支持枠102には、リアプレート101、フェースプレート106がフリットガラス等を用いて接続されている。107は外囲器であり、例えば大気中あるいは、窒素中で、400〜500℃の温度範囲で10分以上焼成することで、封着して構成される。
【0046】
外囲器107は、上述の如く、フェースプレート106、支持枠102、リアプレート101で構成される。リアプレート101は主に基体91の強度を補強する目的で設けられるため、基体91自体で十分な強度を持つ場合は別体のリアプレート101は不要とすることができる。即ち、基体91に直接支持枠102を封着し、フェースプレート106、支持枠102及び基体91で外囲器107を構成しても良い。一方、フェースプレート106、リアプレート101間に、スペーサーとよばれる不図示の支持体を設置することにより、大気圧に対して十分な強度をもつ外囲器107を構成することもできる。
【0047】
次に、封着工程を施した外囲器(パネル)を封止する真空封止工程について説明する。
【0048】
真空封止工程は、外囲器(パネル)107を加熱して、80〜250℃に保持しながら、イオンポンプ、ソープションポンプなどの排気装置によりの排気管(不図示)を通じて排気し、有機物質の十分少ない雰囲気にした後、排気管をバーナーで熱して溶解させて封じきる。外囲器107の封止後の圧力を維持するために、ゲッター処理を行なうこともできる。これは、外囲器107の封止を行う直前あるいは封止後に、抵抗加熱あるいは高周波加熱等を用いた加熱により、外囲器107内の所定の位置(不図示)に配置されたゲッターを加熱し、蒸着膜を形成する処理である。ゲッターは通常Ba等が主成分であり、該蒸着膜の吸着作用により、外囲器107内の雰囲気を維持するものである。
【0049】
以上の工程によって製造された単純マトリクス配置の電子源を用いて構成した画像形成装置は、各電子放出素子に、容器外端子Dox1〜Doxm、Doy1〜Doynを介して電圧を印加することにより、電子放出が生ずる。また、高圧端子113を介してメタルバック105、あるいは透明電極(不図示)に高圧を印加し、電子ビームを加速する。加速された電子は、蛍光膜104に衝突し、発光が生じて画像が形成される。
【0050】
本発明の成膜装置、成膜方法の適用例として電子放出素子、電子源、画像形成装置への応用を説明したが、本発明の成膜装置、成膜方法を用いることで、様々なデバイスへの応用が期待でき、大面積化、均一性の向上等の効果が実現できる。
【0051】
【実施例】
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【0052】
[実施例1]
本実施例では、図1に示す装置を用いて基板上に炭素膜を成膜した例を説明する。
【0053】
真空チャンバー1内に、0.5mm径のタングステンワイヤーからなるフィラメント3を張り、このタングステンワイヤーから10mm離してNiの制御電極4を配置した。制御電極4には直流電源6を接続し、フィラメント3には交流電源7を接続した。
【0054】
次に、基板10として十分に洗浄した30mm×30mmのSiを用いて、基板ホルダー2にセットし、基板にも直流電源5を接続した。尚、基板10と、フィラメント3の距離は、50mmとした。チャンバー内壁は、接地状態とした。
【0055】
次に、チャンバー1内を十分に真空排気した後に、原料ガスとしてCH4とN2の混合ガスを導入し、5Paになるように調節した。
【0056】
次に、基板に200Vの電圧を印加し、制御電極に−50Vの電圧を印加した。この状態で、タングステンワイヤーに交流電圧を印加し、フィラメント3を通電加熱し、1800℃になるように調節した。
【0057】
この結果、基板には電子が照射され、30mAの電流が観測され、制御電極にはイオンが吸収され−10mAの電流が観測された。この状態で、30分間保持し成膜を終了した。
【0058】
この結果、Si基板上に均一な炭素膜を堆積することができた。
【0059】
[実施例2]
図3に示した成膜装置を用いた。本実施例の成膜装置の構成は、フィラメント3として0.3mm径で10cmの長さのタングステンフィラメントを1cmの間隔で10本張り巡らせた以外は、実施例1の成膜装置と同様である。
【0060】
先ず、10cm×10cmのガラス基板上にTiを100nm堆積したものを基板10とし、基板ホルダー2上にセットした。
【0061】
次に、チャンバー1内を十分真空排気し、原料ガスとしてC2H4とH2の混合ガスを導入した。混合比は1:2とし、圧力が5Paになるように調整した。
【0062】
この状態で、基板には300Vの電圧を印加し、制御電極には−50Vの電圧を印加した後、フィラメントに交流電圧を印加し通電加熱を行なった。
【0063】
上記の状態を30分間保持し成膜を終了した。この結果、10cm×10cmの領域に、均一に炭素膜を堆積できた。
【0064】
[実施例3]
図4に示した成膜装置を用いた。本実施例の成膜装置の構成は、フィラメント3として0.5mm径のタングステンワイヤーを0.5mm径にコイル状に加工したものを用いた以外は、実施例1の成膜装置と同様である。
【0065】
上記成膜装置を用いて実施例1と同様に基板上に炭素膜を成膜した結果、基板に衝突する電子量が増加し、実施例1に比べて成膜速度が向上した。
【0066】
[実施例4]
実施例1と同じ装置を用いて基板上に炭素膜を成膜した。ただし、原料ガスにCH4を用いて、成膜時の圧力を0.1Paとした。
【0067】
CH4、0.1Pa中での電子の平均自由行程は、およそ50cmとなり、フィラメントから発生した電子のほとんどは、一度もガス分子と衝突せずに基板に到達できる成膜条件となる。
【0068】
次に、基板としてSiを用いて、350Vの電圧を印加し、制御電極に−50Vの電圧を印加した後、フィラメントを1800℃まで通電加熱した。この状態で、1時間保持し成膜を終了した。
【0069】
このようにして成膜した炭素膜をTEMで観察したところ、部分的にグラファイト構造を持つ炭素膜が得られた。
【0070】
[実施例5]
基板に印加する電圧を150Vとした以外は、実施例4と同様に炭素膜を成膜した。この結果、Si基板上に非晶質の炭素膜を成膜できた。
【0071】
[実施例6]
基板に印加する電圧を150Vから400Vまで徐々に上昇させながら成膜を行なった以外は、実施例4と同様に炭素膜を成膜した。
【0072】
この結果、Si基板上の炭素膜は、基板界面から炭素膜表面に向かって、徐々に結晶構造を持つ炭素膜を形成できた。
【0073】
このようにして成膜した炭素膜を、真空容器内に配置し、真空を介して正の電圧を印加していくと、5×105V/cmの電界で電流の変動の少ない安定した電子放出を観測した。
【0074】
[実施例7]
実施例4と同様の装置構成でSi基板上に炭素膜を堆積した。ただし、本実施例では、基板に−100V、制御電極に50Vの電圧を印加し、基板にイオンを照射した後、基板に350V、制御電極に−50Vの電圧を印加し、電子を照射して炭素膜を堆積した。
【0075】
この結果、高抵抗の炭素層を介して、結晶性炭素膜を堆積できた。
【0076】
[実施例8]
本実施例は、図7に示したような電子放出素子をマトリクス状に配置した電子源を用いて画像形成装置を作製した例である。
【0077】
基板にはSiを用いて、カソード電極としてTaを300nm堆積したものを用意した。
【0078】
このカソード電極を形成した基板上に、実施例2と同様の装置・方法により炭素膜を成膜して電子放出膜とした。
【0079】
その後、絶縁層84としてSiO2膜を1μm堆積し、ゲート電極85としてTaを100nm堆積し、積層構造を形成した。次に、Taゲートに1μmの開口領域を形成した後、バッファードフッ酸にて絶縁層をエッチングし、電子放出膜83を露出した。
【0080】
以上のようにして、電子放出素子をマトリクス構造状に形成した。マトリクスは300×200の画素数もので、それぞれの画素には、144個の電子放出素子が形成されている。
【0081】
マトリクス配線は、図8のように、X側をカソード電極82に、Y側をゲート電極85に接続した。また、各素子の上部にはそれぞれ蛍光体を配置した。
【0082】
蛍光体に10kVの電圧を印加し、入力信号として18Vのパルス信号を入力すると、高精細な画像が形成できた。
【0083】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の成膜装置および成膜方法を用いると、大面積に亘って均一性に優れた膜を実現することができる。
【0084】
また、本発明の成膜方法を電子放出膜の成膜に適用することにより、大面積に亘って均一にその機能を発現し得る電子放出素子および電子源、更には高精細な画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の成膜装置を示す模式図である。
【図2】本発明の成膜装置の概念図である。
【図3】本発明の成膜装置を示す模式図である。
【図4】本発明の成膜装置を示す模式図である。
【図5】本発明の成膜装置の概念図である。
【図6】成膜ガス圧力と平均自由行程の関係を示す図である。
【図7】本発明に係る電子放出素子の構造を模式的に示す断面図である
【図8】本発明に係る単純マトリクス配置の電子源の構成図である。
【図9】本発明に係る画像形成装置を示す概略図である。
【図10】従来の成膜装置を示す模式図である。
【図11】従来の成膜装置の概念図である。
【図12】従来の成膜装置を示す模式図である。
【符号の説明】
1 成膜チャンバー
2 基板ホルダー
3 フィラメント
4 制御電極
5 基板バイアス電源
6 制御電極電源
7 フィラメント加熱電源
8 ガス導入口
9 真空排気機構
10,81 基板
11 膜
12 チャンバー内壁制御電源
82 カソード電極
83 電子放出膜
84 絶縁層
85 ゲート電極
86 開口部(電子放出部)
91 電子源基板
92 X方向配線
93 Y方向配線
94 電子放出素子
101 リアプレート
102 支持枠
103 ガラス基体
104 蛍光膜
105 メタルバック
106 フェースプレート
107 外囲器
113 高圧端子
1001 成膜チャンバー
1002 基板ホルダー
1003 フィラメント
1005 基板バイアス電源
1007 フィラメント加熱電源
1008 ガス導入口
1009 真空排気機構
1010 基板
1011 膜
1012 フィラメント電位補正端子
1013 補正端子電源
Claims (12)
- 基板上に膜を形成するための成膜装置であって、
内部を減圧状態に保持することのできるチャンバーと、
前記チャンバー内に配置された、制御電極と、該制御電極と対向するように配置された、膜が形成される基板を保持する基板ホルダーと、
前記基板ホルダーと前記制御電極との間に配置された、電子を放出するためのフィラメントと、
前記制御電極に印加する電位を、前記フィラメントに印加される電位よりも低く設定する手段と、
前記膜が形成される基板に印加する電位を、前記フィラメントに印加される電位よりも高く設定する手段とを有する、ことを特徴とする成膜装置。 - 前記制御電極は、平板状であることを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。
- 前記制御電極は、前記膜が形成される基板と実質的に平行に配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の成膜装置。
- 前記フィラメントには交流電圧が印加されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の成膜装置。
- 前記チャンバーの内壁の電位は、前記制御電極の電位よりも高く、前記基板の電位よりも低い電位に制御されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の成膜装置。
- 基板上に膜を形成するための成膜方法であって、
制御電極と、該制御電極と対向して配置した、膜を形成するための基板との間に電子を放出するためのフィラメントを配置し、
前記膜の原料となるガスを含む雰囲気中において、前記フィラメントを加熱すると共に、前記フィラメントに印加される電位よりも低い電位を前記制御電極に印加し、さらに、前記フィラメントに印加される電位よりも高い電位を前記膜が形成される基板に印加する、ことを特徴とする成膜方法。 - 前記膜の形成時における、前記基板に照射される電子の平均自由行程をLe、前記フィラメントから前記基板までの距離をDとした時に、LeとDの関係がLe>Dを満たすことを特徴とする請求項6に記載の成膜方法。
- 前記基板と前記フィラメントの間の電位を変化させながら成膜することを特徴とする請求項6又は7に記載の成膜方法。
- 前記原料となるガスが炭化水素ガスであることを特徴とする請求項6乃至8のいずれか一項に記載の成膜方法。
- 基板上にカソード電極が形成され、該カソード電極上に電子放出膜を有する電子放出素子の製造方法において、前記電子放出膜を請求項6乃至9のいずれか一項に記載の成膜方法で形成することを特徴とする電子放出素子の製造方法。
- 基板上に電子放出素子を多数配列してなる電子源の製造方法において、前記電子放出素子を請求項10に記載の方法で製造することを特徴とする電子源の製造方法。
- 電子源と電子が照射されることで発光する発光部材とを有する画像形成装置の製造方法において、前記電子源を請求項11に記載の方法で製造することを特徴とする画像形成装置の製造方法。
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