FR2733627A1 - Procede de verification et appareil de verification pour cathode froide a emission de champ - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un appareil de vérification (2) comportant une table mobile en XY (3) sur laquelle une tranche (6) faisant l'objet de la vérification est mise en place, et un contrôleur (4) pour détecter des électrons émis par une cathode froide à émission de champ de la tranche (6), est disposé dans une chambre à vide (1). Une caractéristique de la cathode froide à émission de champ est vérifiée avant qu'elle soit montée sur un dispositif.

Description

PROCEDE DE VERIFICATION ET APPAREIL DE VERIFICATION
POUR CATHODE FROIDE A EMISSION DE CHAMP
Domaine technique
La présente invention concerne un procédé de vérification et un appareil de vérification pour une cathode froide à émission de champ, et plus particulièrement un procédé et un appareil de vérification de la caractéristique d'émission et de la caractéristique d'isolement d'une cathode froide à émission de champ, pendant qu'elle reste sous la forme d'une tranche pendant la fabrication.
Art antérieur
Au cours de ces dernières années, une cathode froide à émission de champ a été réalisée en tant que source d'électrons comme substitut d'une cathode chaude, faisant usage de l'émission thermique. La cathode froide à émission de champ produit un champ électrique élevé à l'extrémité d'une électrode d'émetteur ayant une projection ou pointe fine pour émettre des électrons dans l'espace. En conséquence, la finesse de l'extrémité est une condition qui domine la caractéristique d'un dispositif, et il est requis que l'extrémité de la cathode froide à émission de champ ait un rayon de courbure de plusieurs centaines angströms ou moins.En outre, en raison du fait qu'une électrode opposée doit être disposée à un emplacement proche de l'extrémité de l'électrode d'émetteur afin de générer un champ électrique élevé, la cathode froide à émission de champ est habituellement fabriquée en appliquant une technique de traitement précise pour dispositif à semi-conducteur.
Les figures la à ld montrent une cathode froide à émission de champ. La figure la montre un état dans lequel des puces 78 comportant chacune un grand nombre de très petites cathodes froides sont formées sur une tranche 70. La figure lb est une vue en perspective montrant une puce 78 séparée de la tranche 70. La puce 78 a par exemple, une taille de 2 mm carrés environ.
Une électrode de grille commune 73 est disposée sur la surface de la puce 78. Le numéro de référence 74 indique un plot pour connexion d'un fil conducteur pour application d'une tension. La figure lc est une vue en coupe agrandie de la puce représentée en figure lb, qui est formée d'un grand nombre de très petites cathodes froides 77. La figure ld est une vue en coupe de l'une des très petites cathodes froides 77.
L'un des procédés concrets pour la fabrication d'une cathode froide à émission de champ telle que décrite ci-dessus, a été réalisé par Spindt et al., du
SRI (Stanford Research Institute) aux Etats-Unis ("J.
Appl. Phy. " 39, 1968, p. 3504). En se référant aux figures la à ld, un substrat de silicium 71 sous la forme d'une tranche 70 est d'abord réalisé, et on fait croître un film d'oxyde sur l'ensemble de la surface de la tranche 70, pour réaliser une couche d'isolement 72 de 1 pm d'épaisseur. Du molybdène est ensuite déposé sur une épaisseur de 0,2 ym, par évaporation sous vide, afin de former une électrode de grille 73. Après cela, une photolithographie et une gravure sont effectuées pour former des ouvertures 75 ayant un diamètre de 1 pm environ, le substrat est mis en rotation autour d'un axe perpendiculaire à sa surface, et une couche sacrificielle d'aluminium (non représentée) est déposée selon une incidence rasante.Puis, du molybdène est évaporé sous vide depuis une direction verticale, pour déposer des électrodes d'émetteur 76. Après cela le film de molybdène, déposé simultanément avec le dépôt des électrodes d'émetteur 76 sur la couche sacrificielle, est éliminé par soulèvement par gravure sélective de la couche sacrificielle. Enfin, une puce comportant un grand nombre de très petites cathodes froides est découpée de la tranche pour obtenir une cathode froide à émission de champ d'une structure de dispositif.
La cathode froide à émission de champ fabriquée de cette manière comporte un grand nombre de très petites cathodes froides, comme décrit ci-dessus. D'autre part, puisqu'un grand nombre de puces sont formées sur une tranche, il est très difficile de fabriquer les cathodes froides à émission de champ de façon que tous les éléments de celle-ci soient exempts de défauts. En conséquence, il est requis de vérifier la caractéristique d'émission et la caractéristique d'isolement pour choisir des produits admissibles.
Toutefois, pour la caractéristique d'émission, la vérification est effectuée de manière classique après que chaque cathode froide à émission de champ est montée sur un dispositif tel qu'un tube électronique.
Pendant ce temps, pour la caractéristique d'isolement, seule une simple vérification est effectuée avec une basse tension dans l'air. La raison en est que, puisque la cathode froide à émission de champ est un dispositif qui utilise la surface de la puce dans le vide, il est impossible de vérifier son fonctionnement et ses caractéristiques dans l'air atmosphérique. Si une vérification de la caractéristique d'isolement est effectuée dans l'air atmosphérique, alors les gaz adsorbés (vapeur d'eau) peuvent probablement avoir une influence sur la caractéristique d'isolement, ou bien un claquage de décharge peut éventuellement se produire. En conséquence, il existe la possibilité pour qu'une caractéristique convenable d'un élément ne puisse pas être évaluée.
Comme décrit ci-dessus, la vérification de la caractéristique d'émission d'une cathode froide à émission de champ est effectuée de manière classique, après avoir été montée. En outre, de manière classique, la vérification de la caractéristique d'isolement est une simple vérification qui est effectuée alors qu'une faible tension est appliquée dans l'air atmosphérique.
En conséquence, la cathode froide à émission de champ présente, une fois montée, un courant de fuite tellement élevé qu'elle ne peut pas être utilisée pour une application pratique, ou même si la cathode froide à émission de champ a une très mauvaise caractéristique d'émission, ceci ne peut se distinguer qu'après qu'elle soit montée. En conséquence, un dispositif sur lequel est montée une cathode froide à émission de champ, qui a une mauvaise caractéristique ou qui ne fonctionne pas, doit être éliminé en tant qu'objet rejeté, provoquant une perte importante.
Ainsi, la production de cathodes froides à émission de champ est effectuée dans des unités de tranches, en faisant usage d'un processus de travail précis, et d'une formation de film mince telle que celle qui est utilisée pour des dispositifs à semi-conducteur, comme décrit ci-dessus. Dans le processus de fabrication d'un dispositif à semi-conducteur, il est de pratique courante d'effectuer une vérification des caractéristiques au moyen d'un contrôleur, avant qu'une puce soit découpée d'une tranche. En conséquence, pour une cathode froide à émission de champ également, il est souhaitable d'effectuer une vérification de la caractéristique d'émission et de la caractéristique d'isolement pendant qu'elle reste sous la forme d'une tranche.
Toutefois, même s'il est prévu de vérifier des cathodes froides à émission de champ dans des unités de tranches par contact d'une pointe de sonde d'un contrôleur avec un plot d'une électrode de grille, effectuer des mesures a une importance, puisque ceci provoque un trouble dans le champ électrique de l'espace situé en avant de la cathode froide, et un problème d'agencement de l'électrode de collecteur pour recueillir les électrons émis par les cathodes froides.
Exposé de l'invention
Un but de la présente invention consiste à fournir, d'une part un procédé par lequel, en résolvant les divers problèmes de l'art antérieur décrit ci-dessus, la caractéristique d'émission et/ou la caractéristique d'isolement des cathodes froides à émission de champ peuvent être vérifiées dans des unités de tranches, et d'autre part un appareil de vérification destiné à être utilisé avec le procédé.
Selon un aspect de la présente invention, il est fourni un appareil de vérification pour une cathode froide à émission de champ, qui comprend une chambre à vide, et un appareil de vérification disposé dans la chambre à vide, et dans lequel l'appareil de vérification comporte
une table mobile en XY pour déplacer une tranche faisant l'objet de la vérification, qui a un grand nombre de cathodes froides à émission de champ, c'està-dire des puces agencées dans une matrice sur celleci, dans une direction X et une direction Y, et
un contrôleur ayant une pointe de sonde pour appliquer une tension aux cathodes froides des puces, et une électrode de collecteur pour recueillir les électrons émis par les cathodes froides.Lorsque la chambre à vide comporte une chambre à vide principale dans laquelle une caractéristique d'isolement ou d'émission des cathodes froides à émission de champ de la tranche faisant l'objet de la vérification est vérifiée, et une sous-chambre à vide dans laquelle la tranche faisant l'objet de la vérification est montée sur, et démontée de, la table mobile en XY, une vérification rapide peut être effectuée. L'électrode de collecteur est formée à partir d'un cylindre fait d'un métal et fermé à une extrémité de celui-ci. En outre, un réchauffeur pour réchauffer la tranche faisant l'objet de la vérification est incorporé dans l'intérieur de la table mobile en XY sur laquelle la tranche est destinée à être mise en place.
En outre, selon la présente invention, la tranche faisant l'objet de la vérification a une pluralité de blocs, formés chacun d'une pluralité de puces et disposés dans des directions perpendiculaires dans une matrice. Une électrode de grille de chacune des puces qui constituent chacun des blocs est sortie vers une partie périphérique externe du bloc. En conséquence, un appareil de vérification pour une cathode froide à émission de champ est obtenu, le contrôleur ayant un nombre de pointes de sonde égal au nombre de puces qui constituent le bloc, et l'électrode de collecteur ayant une taille suffisante pour recouvrir le bloc et ayant une structure en nid d'abeille, ou une structure comportant une pluralité de cylindres liés ensemble.
Selon un autre aspect de la présente invention, il est fourni un procédé de vérification pour une cathode froide à émission de champ, dans lequel une tranche faisant l'objet de la vérification est disposée dans une chambre à vide, et une tension est appliquée entre une électrode d'émetteur et une électrode de grille d'une cathode froide à émission de champ de la tranche faisant l'objet de la vérification, tandis qu'un courant électrique, s'écoulant à travers un circuit d'électrode de collecteur disposé en avant d'une zone d'émetteur de la tranche faisant l'objet de la vérification, est détecté.
Selon un autre aspect de la présente invention, il est fourni un procédé de vérification pour une cathode froide à émission de champ dans lequel, pour une tranche faisant l'objet de la vérification dans laquelle une pluralité de blocs, comportant chacun une pluralité de puces, sont disposés dans des directions perpendiculaires dans une matrice, un plot d'une électrode de grille de chacune des puces qui constitue chacun des blocs est sorti à l'avance vers une partie périphérique externe du bloc, une pointe de sonde est mise en contact avec le plot ainsi sorti de l'électrode de grille, et une tension est appliquée au plot pour vérifier une caractéristique d'isolement ou d'émission de la puce.Un fil, pour sortir l'électrode de grille depuis chacune de ces puces de l'intérieur de chacun des blocs vers une périphérie externe du bloc, est disposé dans un chemin de découpe pour la séparation des puces les unes des autres après achèvement de la vérification, et le fil de sortie est supprimé lors de la séparation. Le fil peut être supprimé en appliquant de l'électricité à celui-ci pour le faire fondre.
Brève description des figures
Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus de la présente invention, ainsi que d'autres, deviendront évidents d'après la description suivante, se référant aux dessins annexés qui illustrent un exemple d'un mode de réalisation préféré de la présente invention.
- les figures la à ld sont des vues schématiques représentant des cathodes froides à émission de champ, formées sur une tranche destinée à être vérifiée selon l'art antérieur;
- la figure 2 est une vue en coupe montrant une construction générale d'un premier mode de réalisation de la présente invention;
- la figure 3 est une vue en perspective d'un chariot mobile en XY situé dans le premier mode de réalisation de la présente invention;
- les figures 4a et 4b sont respectivement une vue de dessin schématique et une vue partielle en perspective, représentant un contrôleur et des éléments associés du premier mode de réalisation de la présente invention;
- la figure 5 est une vue en coupe d'une table mobile en X d'un deuxième mode de réalisation de la présente invention;;
- la figure 6a est une vue en coupe horizontale d'un contrôleur et des éléments associés d'un troisième mode de réalisation de la présente invention, et la figure 6b est une vue en plan montrant un bloc d'une tranche destinée à être vérifiée; et
- la figure 7 est une vue en coupe montrant une construction générale d'un quatrième mode de réalisation de la présente invention.
Description détaillée de modes préférés de réalisation
La présente invention est décrite ci-dessous, en référence aux dessins. La figure 2 est une vue en coupe montrant schématiquement un premier mode de réalisation d'un appareil de vérification pour une cathode froide à émission de champ. L'appareil de vérification du présent mode de réalisation comporte une chambre à vide 1, et l'appareil de vérification 2 disposé dans l'intérieur de la chambre à vide 1. L'appareil de vérification 2 est formé d'une table mobile en XY 3 pour déplacer une tranche dans des directions perpendiculaires en XY, et d'un contrôleur 4. La chambre à vide 1 a une porte 5 à travers laquelle la tranche 6 peut être placée dans, et retirée de la chambre à vide 1.Bien que non représenté, la chambre à vide 1 comporte un mécanisme à pompe pour extraire l'air de l'intérieur de la chambre à vide 1, pour mettre la chambre à vide 1 sous condition de vide.
La structure de l'appareil de vérification 2 va ensuite être décrite. Comme décrit ci-dessus, l'appareil de vérification 2 comporte une table mobile en XY 3 et un contrôleur 4. La figure 3 est une vue en perspective montrant une représentation de la table mobile en XY 3. Deux rails de direction en Y 12 sont disposés sur la base 11. Une table mobile en Y 13 est déplacée successivement vers l'avant ou vers l'arrière, d'un pas fixe, dans la direction Y par un moteur ou analogue, sous le guidage des rails de direction en Y 12. En outre, deux rails de direction en X 14 sont disposés sur la table mobile en Y 13. La table mobile en X 15 est déplacée successivement vers l'avant ou vers l'arrière, d'un pas fixe, dans la direction X par un moteur ou un moyen analogue, sous le guidage des rails de direction en X 14.Deux plaques de maintien 16 pour la tranche 6 sont disposés sur la table mobile en
X 15. La tranche 6 est fixée par des plaques de maintien 16 appuyées par des vis.
La tranche 6 est mise en place entre les plaques de maintien 16 et la table mobile en X 15. La tranche 6 a été fabriquée par le procédé de Spindt et al., décrit ci-dessus en référence aux figures la à ld. A partir d'une tranche d'un diamètre de 20,32 cm (8 pouces) par exemple, environ 8 000 puces sont fabriquées, et chaque puce ayant sensiblement 2 mm carrés, comporte environ 10 000 très petites cathodes froides formées de manière intégrée sur celle-ci. De l'or est déposé sur la face arrière de la tranche 6, placée sur la table mobile en
X 15 faite d'un métal de sorte qu'une connexion électrique est établie entre elles.
La figure 4a montre une construction générale du contrôleur 4. Le contrôleur 4 est formé d'un support isolant 21, d'une pointe de sonde 22 montée fixement sur le support isolant 21 et d'une électrode de collecteur 23. L'électrode de collecteur 23 est fixée au support isolant 21 au moyen d'un organe de soutien 24. Le contrôleur 4 est monté pour un mouvement vers le haut et vers le bas. Lorsqu'il est utilisé pour mesurer la caractéristique d'émission ou la caractéristique d'isolement, un opérateur déplace le contrôleur 4 vers le bas jusqu'à ce que la pointe de sonde 22 soit amenée en contact avec le plot 27 de l'électrode de grille 26, comme on le voit d'après la figure 4b. Une tension positive comprise entre plusieurs dizaines de volts et 100 volts est appliquée à la pointe de sonde 22 depuis la source d'alimentation 28.Une autre tension positive de 300 à 1 000 volts est appliquée à l'électrode de collecteur 23 depuis une autre source d'alimentation 29. Les côtés négatifs (masses) des sources d'alimentation 28 et 29 sont connectées à la table mobile en X 15. Il faut remarquer que l'électrode de collecteur 23 est sous la forme d'un cylindre fait d'un métal et ayant une extrémité fermée éloignée de la puce, et capture les électrons avec une face interne du cylindre.
Un procédé de vérification pour la caractéristique d'émission et la caractéristique disolement d'une cathode froide à émission de champ va ensuite être décrit. La tranche 6 ayant environ 10 000 très petites cathodes formées sur une puce, et ayant plusieurs dizaines de puces disposées dans les deux directions perpendiculaires en XY d'une matrice, est mise en place sur la table mobile en X 15. Le contrôleur 4 est déplacé vers le haut et y est maintenu, et dans cette condition, la table mobile en Y 13 et la table mobile en X 15 sont déplacées de façon que par exemple, la puce de gauche la plus haute des puces de la tranche 6 puisse être positionnée juste en dessous du contrôleur 4.
Puis, le contrôleur 4 est amené vers le bas jusqu'à ce que la pointe de sonde 22 soit amenée en contact avec le plot 27 de l'électrode de grille 26, et une tension située à l'intérieur d'une plage prédéterminée est appliquée depuis la source d'alimentation 28 entre l'électrode de grille 26 et la table mobile en X 15, c'est-à-dire l'électrode d'émetteur 30. La caractéristique d'isolement peut être vérifiée en contrôlant le courant électrique s'écoulant à travers le circuit de la pointe de sonde 22. Lorsque le courant électrique s'écoule, ceci signifie que l'électrode de grille et l'électrode d'émetteur sont court-circuitées, et en conséquence, la cathode froide à émission de champ est déterminée comme étant un produit rejeté.
Puis, une tension positive prédéterminée est appliquée depuis la source d'alimentation 29 vers l'électrode de collecteur 23. En conséquence, les électrons qui sont émis par émission de champ depuis l'électrode d'émetteur 30, sont captés par l'électrode de collecteur 23, de façon que le courant électrique s'écoule à travers le circuit de l'électrode de collecteur 23. Puisque ce courant électrique est initialement instable, un certain temps s'écoule avant que le courant électrique soit stabilisé à une valeur fixe, c'est-à-dire qu'une attente est effectuée. Après cela, le courant électrique s'écoulant à travers le circuit de l'électrode de collecteur est mesuré pour vérifier la caractéristique d'émission tandis que la tension destinée à être appliquée à l'électrode de grille est modifiée.
Après avoir achevé de cette manière la mesure de la caractéristique de la première puce, le contrôleur 4 est déplacé vers le haut, et la table mobile en X 15 est décalée d'une longueur correspondant à un pas, dans le cas par exemple, d'une puce de 2 mm carrés, de 2 mm, dans la direction X, de façon qu'une puce adjacente située immédiatement à droite puisse être positionnée juste en dessous du contrôleur 4. Puis, le contrôleur 4 est déplacé vers le bas jusqu'à ce que la pointe de sonde 22 soit amenée en contact avec le plot de l'électrode de grille, puis une attente est effectuée d'une manière similaire à celle décrite ci-dessus.
Après cela, les caractéristiques d'isolement et d'émission sont vérifiées. Après que les vérifications successives de l'ensemble des puces de la première rangée ont été achevées de cette manière, la table mobile en Y 13 est décalée d'une longueur correspondant à une puce dans la direction Y, et les puces de la deuxième rangée sont vérifiées successivement en commençant par la puce la plus à gauche. Une telle séquence d'opérations est répétée pour vérifier les caractéristiques d'isolement et d'émission de l'ensemble des puces incluses dans la tranche.
Comme décrit ci-dessus, selon le présent mode de réalisation, puisque la caractéristique d'émission et la caractéristique d'isolement d'une cathode froide à émission de champ peuvent être vérifiées facilement et précisément alors qu'elle reste sous la forme d'une tranche, la distinction d'un bon produit peut être effectuée avant qu'il soit monté, ce qui est très économique.
La figure 5 est une vue en coupe montrant un appareil de vérification d'un deuxième mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 5, seule une table mobile en X du dispositif de vérification est représentée, les autres composants de l'appareil de vérification sont les mêmes que ceux du premier mode de réalisation. Dans le présent mode de réalisation, un réchauffeur 42 destiné à réchauffer une tranche lorsqu'il est excité, est incorporé dans l'intérieur de la table mobile en X 41 sur laquelle une tranche est destinée à être placée. Une tranche ayant une cathode froide à émission de champ formée sur celle-ci est exposée à l'air atmosphérique lorsqu'elle est placée sur un appareil de vérification ou dans un cas analogue. Après cela, de la vapeur d'eau ou un autre gaz de l'air atmosphérique est adsorbé sur la surface de la tranche.Si la caractéristique d'émission ou d'isolement est mesurée pendant que ce gaz adsorbé est laissé tel quel, le gaz peut avoir une influence sur la mesure, et une caractéristique convenable de l'élément peut ne pas être évaluée. En conséquence, après qu'une tranche a été mise en place sur la table mobile en X 41, avant une mesure, la tranche est chauffée au moyen du réchauffeur 42, pour éliminer tous les gaz adsorbés sur la tranche, et après cela, la caractéristique d'émission ou d'isolement de la tranche est vérifiée.
La figure 6a est une vue montrant un appareil de vérification d'un troisième mode de réalisation de la présente invention, et il s'agit d'une vue en coupe horizontale d'un contrôleur de l'appareil de vérification. La structure de la table mobile en XY et des autres composants, à l'exception du contrôleur, est la même que celle du premier mode de réalisation.
L'appareil de vérification du présent mode de réalisation est utilisé pour vérifier un tel groupe de puces comportant 16 puces, comme représenté en la figure 6b, c'est-à-dire un bloc de 16 puces à la fois.
Comme représenté sur la figure 6a, le contrôleur du présent mode de réalisation comporte quatre supports isolants 51, disposés sur les positions avant et arrière et les positions droite et gauche, une électrode de collecteur 53 soutenue sur des supports isolants 51 au moyen d'organes de soutien 54, et des pointes de sonde 52 solidement montées sur les supports isolants 51. Un total de 16 pointes de sonde 52 est prévu, y compris cinq pointes de sonde disposées sur chacun des supports isolants avant et arrière, et trois pointes de sonde disposées sur chacun des organes de soutien gauche et droit. L'électrode de collecteur 53 est formée d'un grand nombre d'organes tubulaires ayant généralement une forme en nid d'abeille, et elle est fermée sur le côté éloigné de la tranche.Bien que non représenté sur la figure 6a, un circuit de source d'alimentation est connecté entre les pointes de sonde 52 et l'électrode de collecteur 53. Il faut remarquer que le contrôleur est disposé dans une relation positionnelle avec la table mobile en XY similaire à celle qui est représentée sur la figure 2 du premier mode de réalisation.
La figure 6b est une vue en plan montrant un bloc de 16 puces. Le plot 57 de l'électrode de grille 56 de chaque puce 55 est prévu de façon qu'il soit positionné sur le côté de la périphérie externe du bloc.
L'électrode de grille de chacune de ces puces situées dans l'intérieur de la tranche est sortie de la périphérie externe du bloc au moyen d'un motif de câblage de sortie de grille 58 disposé sur un chemin de découpe du bloc. Ceci est destiné à assurer un espace dans lequel une électrode de collecteur peut être disposée sans être perturbée par une pointe de sonde.
Une tranche réelle est formée de façon que ces blocs de puces soient agencés en grand nombre dans des directions en XY perpendiculaires dans une matrice.
Un procédé de vérification de la caractéristique d'émission et de la caractéristique d'isolement d'une cathode froide à émission de champ d'une structure de tranche telle que décrite ci-dessus va maintenant être décrit. Toutefois, le procédé de vérification est sensiblement le même que celui qui a été décrit cidessus en relation avec le premier mode de réalisation.
Une tranche est d'abord mise en place sur la table mobile en X, puis chauffée pour éliminer de celle-ci les gaz adsorbés. Puis la table mobile en XY est déplacée de façon que le bloc de 16 puces puisse être positionné en dessous du contrôleur représenté sur la figure 6b. Le contrôleur est déplacé vers le bas jusqu'à ce que les pointes de contrôleur 52 de celuici qui correspondent aux plots 57 des puces 55 disposées à côté de la périphérie externe du bloc de puce, soient amenées en contact avec les plots correspondants 57. L'électrode de collecteur 53 a une taille suffisante pour recouvrir le bloc de 16 puces.
Un commutateur est fourni pour chacun des circuits électriques connectés aux pointes de sonde 52. Lors de la vérification de la caractéristique d'isolement, les commutateurs de l'ensemble des pointes de sonde sont ouverts une fois, puis les commutateurs sont successivement fermés un par un pour chaque puce afin d'appliquer une tension pour vérifier successivement si la puce conduit. Puis, avant vérification de la caractéristique d'émission, les commutateurs des pointes de sonde qui ne sont connectés qu'aux puces qui se sont révélées acceptables par la vérification de la caractéristique disolement, sont fermés, et une attente est effectuée simultanément pour l'ensemble du bloc jusqu'à ce que les courants électriques s'écoulant à travers les électrodes de collecteur se stabilisent.
Après cela, tous les commutateurs des pointes de contrôleur sont ouverts, puis de façon similaire à la vérification de la caractéristique d'isolement, les commutateurs sont successivement fermés un par un pour chaque puce, afin d'appliquer une tension pour vérifier successivement la caractéristique d'émission. Après avoir achevé de cette manière la vérification des caractéristiques d'isolement et d'émission de l'ensemble des puces du bloc de 16 puces, une vérification est effectuée de façon répétitive d'une manière similaire pour le bloc suivant. De cette manière, une vérification est effectuée pour tous les blocs. La tranche pour laquelle la vérification a été achevée est extraite de la chambre à vide, et chaque puce est séparée pour obtenir une cathode froide à émission de champ.Il faut remarquer que les motifs de câblage de sortie de grille 58 disposés sur les chemins de découpe sont supprimés lors de la séparation en puces. Les motifs de câblage de sortie de grille 58 peuvent, de manière alternative, être supprimés en délivrant un courant électrique entre les plots 59 et les plots auxiliaires 60 des puces dans l'intérieur de chaque bloc, pour faire fondre les motifs de câblage de sortie de grille 58 par la chaleur. En conséquence, chaque puce peut avoir après séparation une partie d'extrémité d'un motif de grille disposé sur le côté interne par rapport à une ligne de profil externe de la puce, et en conséquence, la caractéristique d'isolement entre l'électrode de grille et l'électrode d'émetteur n'est pas détériorée. De cette manière, le troisième mode de réalisation est avantageux en ce qu'une attente peut être effectuée simultanément sur une pluralité de puces.
Bien que dans la description du présent mode de réalisation, la vérification soit effectuée pour chaque bloc de puces de 16 puces, le nombre de puces dans un bloc n'est pas limité à 16, et chaque bloc peut comporter un plus grand nombre de puces. Lorsque le nombre de puces dans un bloc est au maximum, les plots des électrodes de grille de toutes les puces peuvent être sortis vers la périphérie externe de la tranche.
En outre, bien que l'électrode de collecteur ayant une structure en nid d'abeille soit décrite ci-dessus, l'électrode de collecteur peut avoir par ailleurs une autre structure qui comporte une pluralité d'électrodes de collecteur cylindriques liées ensemble.
La figure 7 est une vue schématique représentant un quatrième mode de réalisation de la présente invention.
Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, un appareil de vérification est disposé dans une chambre à vide unique, de façon que le placement et le retrait et la vérification d'une tranche soient effectués ensemble. Dans ce cas, à chaque fois qu'une tranche est mise en place ou retirée, le vide est perdu, et l'ensemble de l'intérieur de la chambre à vide est exposé à l'air atmosphérique. Si la paroi interne de la chambre à vide est exposée à l'air atmosphérique, alors la vapeur d'eau ou les gaz de l'air sont adsorbés par la paroi interne de la chambre à vide, entraînant une augmentation du temps requis pour évacuer l'air pour mettre l'intérieur de la chambre à vide dans une condition de vide.Par ailleurs, les gaz adsorbés peuvent probablement être évacués lors de la vérification de la caractéristique d'émission ou de la caractéristique d'isolement, et ont une influence néfaste sur le résultat de la vérification. Dans le présent mode de réalisation, outre la chambre à vide principale 61, dans laquelle la vérification des caractéristiques est destinée à être effectuée, une sous-chambre à vide 62 est prévue, de façon que le montage et le démontage d'une tranche puissent être effectués dans la sous-chambre à vide 62. En particulier, après la fin de la vérification, la porte 64 est ouverte, et l'appareil de vérification 63 est replacé dans la sous-chambre à vide 62, puis la porte 64 est fermée.Puis, le vide de la sous-chambre à vide 62 est annulé, et la porte 65 est ouverte, et le démontage et le montage de la tranche sont effectués, puis la sous-chambre à vide 62 est mise dans une condition de vide, puis l'appareil de vérification 63 est placé dans la chambre à vide principale 61. Dans le présent mode de réalisation, puisque l'intérieur de la chambre à vide principale n'est pas exposé à l'air atmosphérique, une telle influence néfaste des gaz adsorbés comme décrit ci-dessus peut être éliminée. En outre, puisque le temps requis pour évacuer l'air jusqu'à ce qu'une condition de vide soit atteinte est diminué, le rendement de la vérification est amélioré.
Dans la présente invention, puisque la caractéristique d'isolement ou la caractéristique d'émission d'une cathode froide à émission de champ peuvent être vérifiées tandis qu'elle reste sous la forme d'une tranche avant qu'elle soit montée sur un dispositif, même si la cathode froide est un produit rejeté, une situation, dans laquelle un dispositif entier, sur lequel est montée une cathode froide à émission de champ, doit être abandonné, est éliminée.
En conséquence, il existe un avantage en ce que le coût de production peut être diminué.
En outre, dans la présente invention, que la vérification soit effectuée pour chaque puce ou pour chaque bloc qui comporte une pluralité de puces, puisque l'électrode de grille est sortie vers la périphérie externe de la puce ou du bloc, et qu'un espace est prévu en avant de la zone d'émetteur, l'électrode de collecteur peut être disposée sans être perturbée par une pointe de sonde ou un autre élément.
En conséquence, il y a un avantage en ce que la vérification de la caractéristique d'émission peut être effectuée précisément et facilement. Bien que ceci soit requis, lorsque la vérification est effectuée en- unités d'un bloc comportant une pluralité de puces, pour former un motif pour sortir l'électrode de grille depuis chacune des puces différentes des puces situées à côté de la périphérie externe du bloc, lorsqu'un moteur pas à pas, qui est utilisé fréquemment depuis peu, pour l'impression d'un motif fin, est également utilisé, la présente invention peut être appliquée facilement en faisant correspondre entre eux un bloc de vérification et une unité d'exposition du moteur pas à pas.
Il faut comprendre que des variantes et des modifications du procédé de vérification et de l'appareil de vérification pour une cathode froide à émission de champ ici décrit sont évidentes pour les experts de l'art. Il est prévu que ces modifications et variantes soient incluses dans le cadre des revendications annexées.

Claims (10)

REVENDICATIONS
1. Appareil de vérification pour une cathode froide à émission de champ, caractérisé en ce que
il comprend une chambre à vide (1), et un appareil de vérification (2) disposé dans ladite chambre à vide (1), et en ce que
ledit appareil de vérification (2) comporte
une table mobile en XY (3, 41) pour déplacer une tranche faisant l'objet de la vérification, qui a un grand nombre de cathodes froides à émission de champ, agencées en matrice sur celle-ci, dans une direction X et une direction Y,
un mécanisme pour fixer la tranche faisant l'objet de la vérification sur ladite table mobile en XY (3), et
un contrôleur (4) ayant une pointe de sonde (22) pour appliquer une tension aux cathodes froides des puces, et une électrode (23, 53) de collecteur pour recueillir les électrons émis par lesdites cathodes froides.
2. Appareil de vérification pour une cathode froide à émission de champ selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite chambre à vide (1) comporte une chambre à vide principale (61) dans laquelle une caractéristique d'isolement ou d'émission des cathodes froides à émission de champ de la tranche (6) faisant l'objet de la vérification est vérifiée, et une sous-chambre à vide (62) dans laquelle la tranche (6) faisant l'objet de la vérification est montée sur, et démontée de, ladite table mobile en XY.
3. Appareil de vérification (2) pour une cathode froide à émission de champ selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un réchauffeur (42) pour réchauffer la tranche (6) faisant l'objet de la vérification est incorporé dans l'intérieur de la table mobile en XY (41) sur laquelle la tranche (6) est destinée à être mise en place.
4. Appareil de vérification (2) pour une cathode froide à émission de champ selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite électrode de collecteur (23) est un cylindre fait d'un métal et fermé à une extrémité de celui-ci.
5. Appareil de vérification (2) pour une cathode froide à émission de champ selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tranche (6) faisant l'objet de la vérification a une pluralité de blocs, formés chacun d'une pluralité de puces et disposés dans des directions perpendiculaires dans une matrice, en ce qu'une électrode de grille (56) de chacune des puces (55) qui constitue chacun des blocs est sortie vers une partie périphérique externe du bloc, et en ce que ladite pointe de sonde (22) dudit contrôleur (4) est prévue en un nombre égal au nombre de puces qui constituent le bloc.
6. Appareil de vérification (2) pour une cathode froide à émission de champ selon la revendication 5, dans lequel ladite électrode de collecteur (53) a une taille suffisante pour recouvrir le bloc, et a une structure en nid d'abeille, ou une structure comportant une pluralité de cylindres liés ensemble.
7. Procédé de vérification pour une cathode froide à émission de champ, caractérisé en ce qu'une tranche (6) faisant l'objet de la vérification est disposée dans une chambre à vide (1), et une tension est appliquée entre une électrode démetteur (30) et une électrode de grille (26) d'une cathode froide à émission de champ de la tranche (6) faisant l'objet de la vérification, tandis qu'un courant électrique s'écoulant à travers un circuit d'électrode démetteur (23) disposé en avant d'une zone d'émetteur de la tranche (6) faisant l'objet de la vérification est détecté.
8. Procédé de vérification pour une cathode froide à émission de champ, caractérisé en ce que, d'une tranche (6) faisant l'objet de la vérification dans laquelle une pluralité de blocs, comportant chacun une pluralité de puces, sont disposés dans des directions perpendiculaires dans une matrice, un plot d'une électrode de grille (56) de chacune des puces (55) qui constitue chacun des blocs est sorti à l'avance vers une partie périphérique externe du bloc, et une pointe de sonde (22) est mise en contact avec le plot ainsi sorti de l'électrode de grille (26), et une tension est appliquée au plot pour vérifier la caractéristique d'isolement ou d'émission de la puce.
9. Procédé de vérification pour une cathode froide à émission de champ selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un fil (58) pour sortir l'électrode de grille depuis chacune de ces puces dans l'intérieur de chacun des blocs vers une périphérie externe du bloc est disposé dans un chemin de découpe pour la séparation des puces les unes des autres après achèvement de la vérification.
10. Procédé de vérification pour une cathode froide à émission de champ selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un fil (58) pour sortir l'électrode de grille depuis chacune de ces puces dans l'intérieur de chacun des blocs vers une périphérie externe du bloc a une pluralité de plots avec chacun desquels une pointe de sonde (22) peut être mise en contact, et le fil est retiré en y appliquant de l'électricité pour faire fondre le fil après achèvement de la vérification.
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