JP2001032064A - ディスプレイ用基板の製造方法、及び該製造方法により製造されたディスプレイ用基板 - Google Patents
ディスプレイ用基板の製造方法、及び該製造方法により製造されたディスプレイ用基板Info
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/3411—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
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- C03C17/3435—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating comprising a nitride, oxynitride, boronitride or carbonitride
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/0676—Oxynitrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
- C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 基板の表面に形成される帯電防止用の薄膜の
表面抵抗を容易に所望の値に制御することができるディ
スプレイ用基板の製造方法、及び該製造方法により製造
されたディスプレイ用基板を提供する。 【解決手段】 厚さが、例えば３ｍｍであるガラス基板
１０の素子形成側表面には、基板１０の表面の帯電を防
止すべく、スパッタ法等により厚さが、例えば１０ｎｍ
の薄膜１１が成膜されている。薄膜１１上には、導電性
材料から成る一対の素子電極１２，１３が形成されてい
る。薄膜１１は、薄膜が１．０×１０8〜１．０×１０
12Ω／□の表面抵抗を呈するように、不活性ガスと窒素
の混合物から成るガスの雰囲気の不活性ガスと窒素の混
合比を調整しつつ、該ガスの雰囲気中で金属酸化物ター
ゲットを用いてスパッタリングを行うことにより基板１
０の表面に形成される。
表面抵抗を容易に所望の値に制御することができるディ
スプレイ用基板の製造方法、及び該製造方法により製造
されたディスプレイ用基板を提供する。 【解決手段】 厚さが、例えば３ｍｍであるガラス基板
１０の素子形成側表面には、基板１０の表面の帯電を防
止すべく、スパッタ法等により厚さが、例えば１０ｎｍ
の薄膜１１が成膜されている。薄膜１１上には、導電性
材料から成る一対の素子電極１２，１３が形成されてい
る。薄膜１１は、薄膜が１．０×１０8〜１．０×１０
12Ω／□の表面抵抗を呈するように、不活性ガスと窒素
の混合物から成るガスの雰囲気の不活性ガスと窒素の混
合比を調整しつつ、該ガスの雰囲気中で金属酸化物ター
ゲットを用いてスパッタリングを行うことにより基板１
０の表面に形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイ用基
板の製造方法、及び該製造方法により製造されたディス
プレイ用基板に関し、特に、基板表面の帯電を防止する
薄膜が表面に形成されたディスプレイ用基板の製造方
法、及び該製造方法により製造されたディスプレイ用基
板に関する。
板の製造方法、及び該製造方法により製造されたディス
プレイ用基板に関し、特に、基板表面の帯電を防止する
薄膜が表面に形成されたディスプレイ用基板の製造方
法、及び該製造方法により製造されたディスプレイ用基
板に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、表面伝導型放出素子（ＳＥＤ）を
含む電子線励起ディスプレイ（ＦＥＤ）や、プラズマデ
ィスプレイパネル（ＰＤＰ）に用いるディスプレイ用基
板においては、ＦＥＤやＰＤＰの駆動方式に起因して、
発光のために基板間に高電界が印加されたり基板表面が
プラズマに晒されたときに、基板表面に帯電が生じてス
パークが発生する等により素子の寿命を低下させること
があった。基板表面の帯電の発生は基板の表面抵抗に依
存する。
含む電子線励起ディスプレイ（ＦＥＤ）や、プラズマデ
ィスプレイパネル（ＰＤＰ）に用いるディスプレイ用基
板においては、ＦＥＤやＰＤＰの駆動方式に起因して、
発光のために基板間に高電界が印加されたり基板表面が
プラズマに晒されたときに、基板表面に帯電が生じてス
パークが発生する等により素子の寿命を低下させること
があった。基板表面の帯電の発生は基板の表面抵抗に依
存する。
【０００３】そこで、上記基板表面の帯電による素子寿
命の低下を防止するために、ディスプレイ用基板の表面
に、表面抵抗を帯電防止に適した所望の値に制御した金
属酸窒化物から成る薄膜を形成することが提案されてい
る。この金属酸窒化物から成る薄膜は、酸素と窒素の混
合ガス雰囲気で金属ターゲットを用いてスパッタリング
を行うことにより基板の表面に形成され、この薄膜の表
面抵抗は、酸素と窒素の混合比を変えることにより所望
の値に制御される。
命の低下を防止するために、ディスプレイ用基板の表面
に、表面抵抗を帯電防止に適した所望の値に制御した金
属酸窒化物から成る薄膜を形成することが提案されてい
る。この金属酸窒化物から成る薄膜は、酸素と窒素の混
合ガス雰囲気で金属ターゲットを用いてスパッタリング
を行うことにより基板の表面に形成され、この薄膜の表
面抵抗は、酸素と窒素の混合比を変えることにより所望
の値に制御される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、金属ターゲットのスパッタリング時において
酸素と窒素の混合比を変える際に、基板の表面に形成さ
れる薄膜の表面抵抗が酸素と窒素の混合比の変化に対し
て急激に変化するために、表面抵抗を所望の値に制御す
ることが困難であった。
方法では、金属ターゲットのスパッタリング時において
酸素と窒素の混合比を変える際に、基板の表面に形成さ
れる薄膜の表面抵抗が酸素と窒素の混合比の変化に対し
て急激に変化するために、表面抵抗を所望の値に制御す
ることが困難であった。
【０００５】本発明の目的は、基板の表面に形成される
帯電防止用の薄膜の表面抵抗を容易に所望の値に制御す
ることができるディスプレイ用基板の製造方法、及び該
製造方法により製造されたディスプレイ用基板を提供す
ることにある。
帯電防止用の薄膜の表面抵抗を容易に所望の値に制御す
ることができるディスプレイ用基板の製造方法、及び該
製造方法により製造されたディスプレイ用基板を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のディスプレイ用基板の製造方法は、
窒素を含むガスの雰囲気でターゲットを用いてスパッタ
リングを行うことにより、ディスプレイ用基板の表面
に、所望の表面抵抗を有する金属酸窒化物の薄膜を形成
するディスプレイ用基板の製造方法において、前記ター
ゲットが金属酸化物から成り、前記ガスが不活性ガスと
窒素の混合物から成り、該ガスの雰囲気中の不活性ガス
と窒素の混合比を調整することを特徴とする。
に、請求項１記載のディスプレイ用基板の製造方法は、
窒素を含むガスの雰囲気でターゲットを用いてスパッタ
リングを行うことにより、ディスプレイ用基板の表面
に、所望の表面抵抗を有する金属酸窒化物の薄膜を形成
するディスプレイ用基板の製造方法において、前記ター
ゲットが金属酸化物から成り、前記ガスが不活性ガスと
窒素の混合物から成り、該ガスの雰囲気中の不活性ガス
と窒素の混合比を調整することを特徴とする。
【０００７】請求項１記載のディスプレイ用基板の製造
方法によれば、ターゲットが金属酸化物から成り、且つ
スパッタリングを行う際のガスが不活性ガスと窒素の混
合物から成り、該ガスの雰囲気中の不活性ガスと窒素の
混合比を調整するので、基板の表面に形成される帯電防
止用の薄膜の表面抵抗を容易に所望の値に制御すること
ができる。
方法によれば、ターゲットが金属酸化物から成り、且つ
スパッタリングを行う際のガスが不活性ガスと窒素の混
合物から成り、該ガスの雰囲気中の不活性ガスと窒素の
混合比を調整するので、基板の表面に形成される帯電防
止用の薄膜の表面抵抗を容易に所望の値に制御すること
ができる。
【０００８】請求項２記載のディスプレイ用基板の製造
方法は、請求項１記載のディスプレイ用基板の製造方法
において、前記ガスの雰囲気中の前記不活性ガスの含有
量がで５〜９５体積％であることを特徴とする。
方法は、請求項１記載のディスプレイ用基板の製造方法
において、前記ガスの雰囲気中の前記不活性ガスの含有
量がで５〜９５体積％であることを特徴とする。
【０００９】請求項２記載のディスプレイ用基板の製造
方法によれば、ガスの雰囲気中の不活性ガスの含有率が
５〜９５体積％であるので、基板の表面に金属酸窒化物
から成る帯電防止用の薄膜を確実に再現性よく形成する
ことができ、該薄膜の表面抵抗を確実に所望の値に制御
することができる。
方法によれば、ガスの雰囲気中の不活性ガスの含有率が
５〜９５体積％であるので、基板の表面に金属酸窒化物
から成る帯電防止用の薄膜を確実に再現性よく形成する
ことができ、該薄膜の表面抵抗を確実に所望の値に制御
することができる。
【００１０】請求項３記載のディスプレイ用基板の製造
方法は、請求項１又は２に記載のディスプレイ用基板の
製造方法において、前記所望の表面抵抗が１．０×１０
8〜１．０×１０12Ω／□であることを特徴とする。
方法は、請求項１又は２に記載のディスプレイ用基板の
製造方法において、前記所望の表面抵抗が１．０×１０
8〜１．０×１０12Ω／□であることを特徴とする。
【００１１】請求項３記載のディスプレイ用基板の製造
方法によれば、基板の表面抵抗が１．０×１０8〜１．
０×１０12Ω／□であるので、基板表面の電荷を外部に
逃し、基板表面の帯電による素子寿命の低下を実用上十
分に耐え得るまでに抑制することができる。
方法によれば、基板の表面抵抗が１．０×１０8〜１．
０×１０12Ω／□であるので、基板表面の電荷を外部に
逃し、基板表面の帯電による素子寿命の低下を実用上十
分に耐え得るまでに抑制することができる。
【００１２】請求項４記載のディスプレイ用基板の製造
方法は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のディス
プレイ用基板の製造方法において、前記ターゲットが少
なくとも２種類以上の金属酸化物から形成されることを
特徴とする。
方法は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のディス
プレイ用基板の製造方法において、前記ターゲットが少
なくとも２種類以上の金属酸化物から形成されることを
特徴とする。
【００１３】請求項４記載のディスプレイ用基板の製造
方法によれば、ターゲットが少なくとも２種類以上の金
属酸化物から形成されるので、薄膜の表面抵抗値をより
安定して所望の値に制御することができる。
方法によれば、ターゲットが少なくとも２種類以上の金
属酸化物から形成されるので、薄膜の表面抵抗値をより
安定して所望の値に制御することができる。
【００１４】請求項５記載のディスプレイ用基板の製造
方法は、請求項４記載のディスプレイ用基板の製造方法
において、前記金属酸化物の１種類を構成する金属がチ
タン及びジルコニウムのいずれか１つであることを特徴
とする。
方法は、請求項４記載のディスプレイ用基板の製造方法
において、前記金属酸化物の１種類を構成する金属がチ
タン及びジルコニウムのいずれか１つであることを特徴
とする。
【００１５】請求項６記載のディスプレイ用基板の製造
方法は、請求項５記載のディスプレイ用基板の製造方法
において、前記金属酸化物の他の１種類を構成する金属
がニオブ、バナジウム、タンタル、イットリウム及びタ
ングステンのいずれか１つであることを特徴とする。
方法は、請求項５記載のディスプレイ用基板の製造方法
において、前記金属酸化物の他の１種類を構成する金属
がニオブ、バナジウム、タンタル、イットリウム及びタ
ングステンのいずれか１つであることを特徴とする。
【００１６】請求項７記載のディスプレイ用基板の製造
方法は、請求項５又は６記載のディスプレイ用基板の製
造方法において、前記金属酸化物の１種類の含有量が７
０〜９９．５重量％であることを特徴とする。
方法は、請求項５又は６記載のディスプレイ用基板の製
造方法において、前記金属酸化物の１種類の含有量が７
０〜９９．５重量％であることを特徴とする。
【００１７】請求項８記載のディスプレイ用基板の製造
方法は、請求項６又は７記載のディスプレイ用基板の製
造方法において、前記金属酸化物の他の１種類の含有量
が０．５〜３０重量％であることを特徴とする。
方法は、請求項６又は７記載のディスプレイ用基板の製
造方法において、前記金属酸化物の他の１種類の含有量
が０．５〜３０重量％であることを特徴とする。
【００１８】請求項８記載のディスプレイ用基板の製造
方法によれば、薄膜の表面抵抗の制御をより安定的に行
うことができる。
方法によれば、薄膜の表面抵抗の制御をより安定的に行
うことができる。
【００１９】請求項９記載のディスプレイ用基板の製造
方法は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のディス
プレイ用基板の製造方法において、前記薄膜に加えて前
記基板の表面に少なくとも１層の可動イオン拡散防止膜
を積層することを特徴とする。
方法は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のディス
プレイ用基板の製造方法において、前記薄膜に加えて前
記基板の表面に少なくとも１層の可動イオン拡散防止膜
を積層することを特徴とする。
【００２０】請求項９記載のディスプレイ用基板の製造
方法によれば、薄膜に加えて基板の表面に少なくとも１
層の可動イオン拡散防止膜を積層するので、基板表面の
帯電を防止することに加えて、可動イオンの熱拡散によ
る素子の動作異常を防止することができる。
方法によれば、薄膜に加えて基板の表面に少なくとも１
層の可動イオン拡散防止膜を積層するので、基板表面の
帯電を防止することに加えて、可動イオンの熱拡散によ
る素子の動作異常を防止することができる。
【００２１】請求項１０記載のディスプレイ用基板の製
造方法は、請求項９記載のディスプレイ用基板の製造方
法において、前記可動イオン拡散防止膜がシリコンの酸
化物、酸窒化物、又は窒化物であることを特徴とする。
造方法は、請求項９記載のディスプレイ用基板の製造方
法において、前記可動イオン拡散防止膜がシリコンの酸
化物、酸窒化物、又は窒化物であることを特徴とする。
【００２２】請求項１０記載のディスプレイ用基板の製
造方法によれば、可動イオン拡散防止膜がシリコンの酸
化物、酸窒化物、又は窒化物であるので、可動イオンの
熱拡散による素子の動作異常を確実に防止することがで
きる。
造方法によれば、可動イオン拡散防止膜がシリコンの酸
化物、酸窒化物、又は窒化物であるので、可動イオンの
熱拡散による素子の動作異常を確実に防止することがで
きる。
【００２３】請求項１１記載のディスプレイ用基板の製
造方法は、請求項９又は１０記載のディスプレイ用基板
の製造方法において、前記可動イオン拡散防止膜の総膜
厚が２０〜１０００ｎｍであることを特徴とする。
造方法は、請求項９又は１０記載のディスプレイ用基板
の製造方法において、前記可動イオン拡散防止膜の総膜
厚が２０〜１０００ｎｍであることを特徴とする。
【００２４】請求項１１記載のディスプレイ用基板の製
造方法によれば、可動イオン拡散防止膜の総膜厚が２０
〜１０００ｎｍであるので、可動イオンの熱拡散により
素子の動作異常を効果的に防止することができる。
造方法によれば、可動イオン拡散防止膜の総膜厚が２０
〜１０００ｎｍであるので、可動イオンの熱拡散により
素子の動作異常を効果的に防止することができる。
【００２５】請求項１２記載のディスプレイ用基板は、
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のディスプレイ
用基板の製造方法により製造されたことを特徴とする。
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のディスプレイ
用基板の製造方法により製造されたことを特徴とする。
【００２６】請求項１２記載のディスプレイ用基板によ
れば、基板表面の帯電が生ぜず、素子寿命の低下が防止
されたディスプレイ用基板を低コストで得ることができ
る。
れば、基板表面の帯電が生ぜず、素子寿命の低下が防止
されたディスプレイ用基板を低コストで得ることができ
る。
【００２７】
【発明の実施の形態】本発明者は、上記目的を達成すべ
く鋭意検討を行った結果、窒素を含むガスの雰囲気でタ
ーゲットにスパッタリングを行うことによりディスプレ
イ用基板の表面に所望の表面抵抗を有する金属酸窒化物
の薄膜を形成するディスプレイ用基板の製造方法におい
て、ターゲットが金属酸化物から成り、前記ガスが不活
性ガスと窒素の混合物から成り、該ガスの雰囲気中の不
活性ガスと窒素の混合比を調整するように構成すると、
不活性ガスと窒素の混合比の変化に対する基板の表面に
形成される帯電防止用の薄膜の表面抵抗の変化が緩やか
になり、薄膜の表面抵抗を容易に所望の値に制御するこ
とができることを見い出した。
く鋭意検討を行った結果、窒素を含むガスの雰囲気でタ
ーゲットにスパッタリングを行うことによりディスプレ
イ用基板の表面に所望の表面抵抗を有する金属酸窒化物
の薄膜を形成するディスプレイ用基板の製造方法におい
て、ターゲットが金属酸化物から成り、前記ガスが不活
性ガスと窒素の混合物から成り、該ガスの雰囲気中の不
活性ガスと窒素の混合比を調整するように構成すると、
不活性ガスと窒素の混合比の変化に対する基板の表面に
形成される帯電防止用の薄膜の表面抵抗の変化が緩やか
になり、薄膜の表面抵抗を容易に所望の値に制御するこ
とができることを見い出した。
【００２８】好ましくは、前記ガスの雰囲気中の不活性
ガスの含有量が５〜９５体積％であるときは、基板の表
面に金属酸窒化物から成る薄膜を確実に形成できること
を見い出した。
ガスの含有量が５〜９５体積％であるときは、基板の表
面に金属酸窒化物から成る薄膜を確実に形成できること
を見い出した。
【００２９】また、本発明者は、前記ターゲットが、チ
タン及びジルコニウムのいずれか１つの金属の酸化物
と、ニオブ、バナジウム、タンタル、イットリウム及び
タングステンのいずれか１つの金属の酸化物との少なく
とも２種類の金属酸化物から形成され、前者の酸化物の
含有量が７０〜９９．５重量％であり、後者の酸化物の
含有量が０．５〜３０重量％であるときは、薄膜の表面
抵抗値をより安定して所定の値に制御することができる
ことを見い出した。
タン及びジルコニウムのいずれか１つの金属の酸化物
と、ニオブ、バナジウム、タンタル、イットリウム及び
タングステンのいずれか１つの金属の酸化物との少なく
とも２種類の金属酸化物から形成され、前者の酸化物の
含有量が７０〜９９．５重量％であり、後者の酸化物の
含有量が０．５〜３０重量％であるときは、薄膜の表面
抵抗値をより安定して所定の値に制御することができる
ことを見い出した。
【００３０】中でも、アルゴンと窒素の混合ガス雰囲気
において、ニオブの酸化物を０．５〜３０重量％含むチ
タンの酸化物ベースのターゲットを用いてスパッタリン
グを行うことにより基板の表面に薄膜を形成したとき
は、薄膜の表面抵抗値を特に安定的に制御することがで
きた。このとき、ニオブの酸化物の含有量が、０．５重
量％未満のときは、スパッタリング時に安定して放電が
なされず、３０重量％を越えても、ターゲットの導電性
はさほど変わらない。
において、ニオブの酸化物を０．５〜３０重量％含むチ
タンの酸化物ベースのターゲットを用いてスパッタリン
グを行うことにより基板の表面に薄膜を形成したとき
は、薄膜の表面抵抗値を特に安定的に制御することがで
きた。このとき、ニオブの酸化物の含有量が、０．５重
量％未満のときは、スパッタリング時に安定して放電が
なされず、３０重量％を越えても、ターゲットの導電性
はさほど変わらない。
【００３１】本発明は、上記研究の結果に基づいてなさ
れたものである。
れたものである。
【００３２】以下、本発明の実施の形態に係るディスプ
レイ用基板を備える電子線励起素子の構成を図１を参照
して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るディ
スプレイ用基板を備える電子線励起素子の断面図であ
る。
レイ用基板を備える電子線励起素子の構成を図１を参照
して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るディ
スプレイ用基板を備える電子線励起素子の断面図であ
る。
【００３３】図１において、ガラス基板１０の素子形成
側表面には、基板１０の表面の帯電を防止すべく、スパ
ッタ法等により薄膜１１が成膜されている。基板１０は
ソーダライムガラスから成り、その厚さは、例えば３ｍ
ｍである。薄膜１１は、厚さは、例えば１０ｎｍであ
る。
側表面には、基板１０の表面の帯電を防止すべく、スパ
ッタ法等により薄膜１１が成膜されている。基板１０は
ソーダライムガラスから成り、その厚さは、例えば３ｍ
ｍである。薄膜１１は、厚さは、例えば１０ｎｍであ
る。
【００３４】薄膜１１上には、導電性材料から成る一対
の素子電極１２，１３が形成されている。これらの素子
電極１２，１３は、例えばＣＶＤ等の成膜技術とフォト
リソグラフィー、エッチング等のパターニング技術を組
み合わせて形成することができるが、印刷技術によって
形成してもよい。
の素子電極１２，１３が形成されている。これらの素子
電極１２，１３は、例えばＣＶＤ等の成膜技術とフォト
リソグラフィー、エッチング等のパターニング技術を組
み合わせて形成することができるが、印刷技術によって
形成してもよい。
【００３５】素子電極１２，１３の形状は、当該電子線
励起素子の用途に合わせて適宜設計される。
励起素子の用途に合わせて適宜設計される。
【００３６】素子電極１２，１３の間には、フォトリソ
グラフィー・エッチングにより導電性薄膜１４が形成さ
れている。導電性薄膜１４は、素子電極１２，１３と電
気的に良好に接続されるのが望ましいため、互いに部分
的に重なりあっている。導電性薄膜１４の一部には、導
電性薄膜１４よりも電気的に高抵抗な電子放出部１５が
通電フォーミング処理により形成されている。
グラフィー・エッチングにより導電性薄膜１４が形成さ
れている。導電性薄膜１４は、素子電極１２，１３と電
気的に良好に接続されるのが望ましいため、互いに部分
的に重なりあっている。導電性薄膜１４の一部には、導
電性薄膜１４よりも電気的に高抵抗な電子放出部１５が
通電フォーミング処理により形成されている。
【００３７】電子放出部１５及びその近傍は薄膜１６に
よって被覆されており、この薄膜１６は、炭素又は炭素
化合物から成り、上記電子放出部１５の形成後に通電活
性化処理により形成される。
よって被覆されており、この薄膜１６は、炭素又は炭素
化合物から成り、上記電子放出部１５の形成後に通電活
性化処理により形成される。
【００３８】薄膜１１は、チタン及びジルコニウムのい
ずれか１つの金属の酸窒化物（ＴｉＯＮ、ＺｒＯＮ）
と、ニオブ、バナジウム、タンタル、イットリウム、タ
ングステンのいずれか１つの金属の酸窒化物（ＮｂＯ
Ｎ、ＶａＯＮ、ＴａＯＮ、ＹＯＮ）との少なくとも２種
類の金属酸窒化物から形成される。ここで、上記ＴｉＯ
Ｎ等の表記のうち「ＯＮ］は、化学的量論的表示を意味
するものではなく、単に酸素及び窒素の各成分を含むこ
とを意味する。以下の「ＯＮ］なる表記においても同様
である。
ずれか１つの金属の酸窒化物（ＴｉＯＮ、ＺｒＯＮ）
と、ニオブ、バナジウム、タンタル、イットリウム、タ
ングステンのいずれか１つの金属の酸窒化物（ＮｂＯ
Ｎ、ＶａＯＮ、ＴａＯＮ、ＹＯＮ）との少なくとも２種
類の金属酸窒化物から形成される。ここで、上記ＴｉＯ
Ｎ等の表記のうち「ＯＮ］は、化学的量論的表示を意味
するものではなく、単に酸素及び窒素の各成分を含むこ
とを意味する。以下の「ＯＮ］なる表記においても同様
である。
【００３９】薄膜１１は、薄膜１１が所望の表面抵抗を
呈するように、不活性ガスと窒素の混合物から成るガス
の雰囲気の不活性ガスと窒素の混合比を調整しつつ、該
ガスの雰囲気中で金属酸化物ターゲットを用いてスパッ
タリングを行うことにより基板１０の表面に形成され
る。
呈するように、不活性ガスと窒素の混合物から成るガス
の雰囲気の不活性ガスと窒素の混合比を調整しつつ、該
ガスの雰囲気中で金属酸化物ターゲットを用いてスパッ
タリングを行うことにより基板１０の表面に形成され
る。
【００４０】薄膜１１の表面抵抗は１．０×１０8〜
１．０×１０12Ω／□であるのが好ましい。これによ
り、基板表面の電荷を外部に逃がし、基板表面の帯電に
よる素子寿命の低下を実用上十分に耐え得るまでに抑制
することができる。
１．０×１０12Ω／□であるのが好ましい。これによ
り、基板表面の電荷を外部に逃がし、基板表面の帯電に
よる素子寿命の低下を実用上十分に耐え得るまでに抑制
することができる。
【００４１】前記金属酸化物ターゲットの表面抵抗は、
１０Ω／□以下であるのが好ましい。これにより、薄膜
１１形成の制御をより安定的に行うことができる。
１０Ω／□以下であるのが好ましい。これにより、薄膜
１１形成の制御をより安定的に行うことができる。
【００４２】また、薄膜１１として、図２に示すよう
に、上記少なくとも２種類の金属酸窒化物から成る薄膜
１１ａに加えて、さらに、ＳｉＯ2 、シリコンの酸窒化
物（ＳｉＯＮ）、およびシリコンの窒化物から成る群か
ら選択された化合物を含む少なくとも１層のアルカリイ
オンパッシベーション膜１１ｂ（可動イオン熱拡散防止
膜）を積層成膜してもよい。これにより、基板表面の帯
電を防止するのに加えて、アルカリイオンの熱拡散によ
る素子の動作異常を防止することができる。
に、上記少なくとも２種類の金属酸窒化物から成る薄膜
１１ａに加えて、さらに、ＳｉＯ2 、シリコンの酸窒化
物（ＳｉＯＮ）、およびシリコンの窒化物から成る群か
ら選択された化合物を含む少なくとも１層のアルカリイ
オンパッシベーション膜１１ｂ（可動イオン熱拡散防止
膜）を積層成膜してもよい。これにより、基板表面の帯
電を防止するのに加えて、アルカリイオンの熱拡散によ
る素子の動作異常を防止することができる。
【００４３】上記少なくとも１層のアルカリイオンパッ
シベーション膜１１ｂの総膜厚は２０〜１０００ｎｍで
あるのが好ましい。２０ｎｍ未満では、アルカリイオン
の熱拡散による素子の動作異常を防止することができ
ず、１０００ｎｍを越えても、アルカリイオンの熱拡散
の防止効果が大きく向上することはない。
シベーション膜１１ｂの総膜厚は２０〜１０００ｎｍで
あるのが好ましい。２０ｎｍ未満では、アルカリイオン
の熱拡散による素子の動作異常を防止することができ
ず、１０００ｎｍを越えても、アルカリイオンの熱拡散
の防止効果が大きく向上することはない。
【００４４】なお、上記膜１１において、上記のような
少なくとも２層の膜１１ａ，１１ｂの積層順位は任意に
選択することができる。
少なくとも２層の膜１１ａ，１１ｂの積層順位は任意に
選択することができる。
【００４５】
【実施例】本発明の上記知見を確認するために以下のよ
うな実験を行った。
うな実験を行った。
【００４６】まず、上記のような基板１０を、膜厚３ｍ
ｍのソーダライムガラス材料（主として、ＳｉＯ2７２
重量％、Ｎａ2Ｏ１３重量％、ＣａＯ８重量％、ＭｇＯ
４重量％、Ａｌ2Ｏ3１．８重量％、Ｋ2Ｏ０．９重量％
を含む）で作成し、この基板１０の表面上に表１に示さ
れるターゲット及び混合ガス雰囲気においてスパッタ法
により薄膜１１を形成した。
ｍのソーダライムガラス材料（主として、ＳｉＯ2７２
重量％、Ｎａ2Ｏ１３重量％、ＣａＯ８重量％、ＭｇＯ
４重量％、Ａｌ2Ｏ3１．８重量％、Ｋ2Ｏ０．９重量％
を含む）で作成し、この基板１０の表面上に表１に示さ
れるターゲット及び混合ガス雰囲気においてスパッタ法
により薄膜１１を形成した。
【００４７】
【表１】
【００４８】即ち、表１は、実施例１としてアルゴン−
窒素の混合ガス雰囲気でＮｂ2Ｏ5−ＴｉＯ2ターゲット
（Ｎｂ2Ｏ5の含有量は２．５重量％）を用いてスパッタ
リングを行った場合、比較例１としてＮｂ2Ｏ5−ＴｉＯ
2ターゲットを用いてアルゴン−酸素の混合ガス雰囲気
でスパッタリングを行った場合、比較例２としてＴｉタ
ーゲットを用いて窒素−酸素の混合ガス雰囲気でスパッ
タリングを行った場合を示す。各例において、一のガス
流量Ａのガス流量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））を０〜１００％
（即ち、他のガス流量Ｂの（Ｂ／（Ａ＋Ｂ））は１００
〜０％）で変化させている。
窒素の混合ガス雰囲気でＮｂ2Ｏ5−ＴｉＯ2ターゲット
（Ｎｂ2Ｏ5の含有量は２．５重量％）を用いてスパッタ
リングを行った場合、比較例１としてＮｂ2Ｏ5−ＴｉＯ
2ターゲットを用いてアルゴン−酸素の混合ガス雰囲気
でスパッタリングを行った場合、比較例２としてＴｉタ
ーゲットを用いて窒素−酸素の混合ガス雰囲気でスパッ
タリングを行った場合を示す。各例において、一のガス
流量Ａのガス流量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））を０〜１００％
（即ち、他のガス流量Ｂの（Ｂ／（Ａ＋Ｂ））は１００
〜０％）で変化させている。
【００４９】上記ターゲットの作製方法をＮｂ2Ｏ5−Ｔ
ｉＯ2ターゲットの場合を例にとって説明する。他の成
分のターゲットもこれに準ずる。
ｉＯ2ターゲットの場合を例にとって説明する。他の成
分のターゲットもこれに準ずる。
【００５０】まず、酸化チタニウム（ＴｉＯ2）微粉末
９７．５重量％と酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）微粉末２．５
重量％をよく混合し、さらに２重量％の有機バインダー
を配合して振動ミルで２時間撹拌混合し、水で造粒した
後、３．５トン／ｃｍ2の圧力で冷間静水圧成型した。
この成型品を４００℃に加熱して脱脂し、その後酸素雰
囲気中で１４００℃、５時間で予備焼結した。さらに、
坩堝型に封入してアルゴンガスに若干の酸素ガスを含む
雰囲気中において１３５０℃、５０ＭＰａで熱間等方圧
加熱プレス処理を行い、Ｎｂ2Ｏ5−ＴｉＯ2焼結体ター
ゲットを作製した。
９７．５重量％と酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）微粉末２．５
重量％をよく混合し、さらに２重量％の有機バインダー
を配合して振動ミルで２時間撹拌混合し、水で造粒した
後、３．５トン／ｃｍ2の圧力で冷間静水圧成型した。
この成型品を４００℃に加熱して脱脂し、その後酸素雰
囲気中で１４００℃、５時間で予備焼結した。さらに、
坩堝型に封入してアルゴンガスに若干の酸素ガスを含む
雰囲気中において１３５０℃、５０ＭＰａで熱間等方圧
加熱プレス処理を行い、Ｎｂ2Ｏ5−ＴｉＯ2焼結体ター
ゲットを作製した。
【００５１】得られたＮｂ2Ｏ5−ＴｉＯ2ターゲット
は、相対密度がアルキメデス法による密度測定の結果９
６％以上であり、表面抵抗が４端子法による測定の結果
約２Ω／□の値であった。
は、相対密度がアルキメデス法による密度測定の結果９
６％以上であり、表面抵抗が４端子法による測定の結果
約２Ω／□の値であった。
【００５２】以下、スパッタ法による薄膜１１の成膜方
法を実施例１の場合について説明する。
法を実施例１の場合について説明する。
【００５３】上記のように作製したＮｂ2Ｏ5−ＴｉＯ2
ターゲットを予備排気室とスパッタ室からなるインライ
ン式スパッタリング装置にセットし、スパッタ室をロー
タリーポンプ及びクライオポンプで５．０×１０-4Ｐａ
以下まで排気した。次いで、洗浄した厚さ３ｍｍの基板
１０を予備排気室に入れて０．３Ｐａ以下に排気した。
そして、基板１０をスパッタ室に移し、スパッタ室にア
ルゴンガス５０ｃｍ3／分（標準状態下）（以下「ＳＣ
ＣＭ）という）を導入し、圧力を０．３Ｐａに調節し
た。ターゲットが備えられたカソードに、直流電源より
電力を供給して放電を起こし、ターゲットの上を、基板
１０を通過させることにより、基板１０の表面に、チタ
ンの酸化物とニオブの酸化物の混合物から成る膜厚１０
ｎｍの薄膜１１を形成した。この薄膜１１の表面抵抗
は、８．００×１０6Ω／□であった。
ターゲットを予備排気室とスパッタ室からなるインライ
ン式スパッタリング装置にセットし、スパッタ室をロー
タリーポンプ及びクライオポンプで５．０×１０-4Ｐａ
以下まで排気した。次いで、洗浄した厚さ３ｍｍの基板
１０を予備排気室に入れて０．３Ｐａ以下に排気した。
そして、基板１０をスパッタ室に移し、スパッタ室にア
ルゴンガス５０ｃｍ3／分（標準状態下）（以下「ＳＣ
ＣＭ）という）を導入し、圧力を０．３Ｐａに調節し
た。ターゲットが備えられたカソードに、直流電源より
電力を供給して放電を起こし、ターゲットの上を、基板
１０を通過させることにより、基板１０の表面に、チタ
ンの酸化物とニオブの酸化物の混合物から成る膜厚１０
ｎｍの薄膜１１を形成した。この薄膜１１の表面抵抗
は、８．００×１０6Ω／□であった。
【００５４】同様にして、スパッタ室にアルゴンガス４
７．５ＳＣＣＭ、窒素ガス２．５ＳＣＣＭを導入し、圧
力を０．３Ｐａに調節し、チタンの酸窒化物とニオブの
酸窒化物の混合物から成る厚さ１０ｎｍの薄膜１１を形
成した。この薄膜１１の表面抵抗は、２．５４×１０8
Ω／□であった。
７．５ＳＣＣＭ、窒素ガス２．５ＳＣＣＭを導入し、圧
力を０．３Ｐａに調節し、チタンの酸窒化物とニオブの
酸窒化物の混合物から成る厚さ１０ｎｍの薄膜１１を形
成した。この薄膜１１の表面抵抗は、２．５４×１０8
Ω／□であった。
【００５５】以下、同様にして、表１に示したガス流量
比に従い、実施例１及び比較例１について、基板１０の
表面に厚さ１０ｎｍの薄膜１１を成膜し、それぞれ表面
抵抗を測定した（但し、比較例１については、雰囲気ガ
ス成分としてアルゴンガスと酸素ガスを表１に示したガ
ス流量比に従い導入した）。
比に従い、実施例１及び比較例１について、基板１０の
表面に厚さ１０ｎｍの薄膜１１を成膜し、それぞれ表面
抵抗を測定した（但し、比較例１については、雰囲気ガ
ス成分としてアルゴンガスと酸素ガスを表１に示したガ
ス流量比に従い導入した）。
【００５６】以下、比較例２の場合におけるスパッタリ
ングによる薄膜１１の成膜方法を説明する。
ングによる薄膜１１の成膜方法を説明する。
【００５７】Ｔｉターゲットを予備排気室とスパッタ室
からなるインライン式スパッタリング装置を用いて成膜
した。スパッタ室には、金属チタンターゲットをセット
した。スパッタ室はロータリーポンプ及びクライオポン
プで５．０×１０-4Ｐａ以下まで排気した。次いで、洗
浄した厚さ３ｍｍの基板１０を予備排気室に入れて０．
３Ｐａ以下に排気した。そして、基板１０をスパッタ室
に移し、スパッタ室に窒素ガス５０ＳＣＣＭを導入し、
圧力を０．３Ｐａに調節した。Ｔｉターゲットが備えら
れたカソードに、直流電流より電力を供給して放電を起
こし、ターゲットの上を、基板１０を通過させることに
より、基板１０の表面に厚さ１０ｎｍのチタンの酸窒化
物から成る薄膜１１を成膜した。この薄膜１１の表面抵
抗は、２．０×１０5Ω／□であった。
からなるインライン式スパッタリング装置を用いて成膜
した。スパッタ室には、金属チタンターゲットをセット
した。スパッタ室はロータリーポンプ及びクライオポン
プで５．０×１０-4Ｐａ以下まで排気した。次いで、洗
浄した厚さ３ｍｍの基板１０を予備排気室に入れて０．
３Ｐａ以下に排気した。そして、基板１０をスパッタ室
に移し、スパッタ室に窒素ガス５０ＳＣＣＭを導入し、
圧力を０．３Ｐａに調節した。Ｔｉターゲットが備えら
れたカソードに、直流電流より電力を供給して放電を起
こし、ターゲットの上を、基板１０を通過させることに
より、基板１０の表面に厚さ１０ｎｍのチタンの酸窒化
物から成る薄膜１１を成膜した。この薄膜１１の表面抵
抗は、２．０×１０5Ω／□であった。
【００５８】同様にして、スパッタ室に窒素ガス４７．
５ＳＣＣＭ、酸素ガス２．５ＳＣＣＭを導入し、圧力を
０．３Ｐａに調節し、チタンの酸窒化物から成る厚さ１
０ｎｍの薄膜１１を基板１０の表面に成膜した。この薄
膜１１の表面抵抗は、３．０×１０15Ω／□であった。
５ＳＣＣＭ、酸素ガス２．５ＳＣＣＭを導入し、圧力を
０．３Ｐａに調節し、チタンの酸窒化物から成る厚さ１
０ｎｍの薄膜１１を基板１０の表面に成膜した。この薄
膜１１の表面抵抗は、３．０×１０15Ω／□であった。
【００５９】以下、同様にして、表１に示したガス流量
比に従い厚さ１０ｎｍの薄膜１１を基板１０の表面に成
膜し、それぞれ表面抵抗を測定した。
比に従い厚さ１０ｎｍの薄膜１１を基板１０の表面に成
膜し、それぞれ表面抵抗を測定した。
【００６０】上記実施例１、比較例１及び２の測定結果
を表１に示す。また、表１における実施例１の測定結果
を図３に、比較例１の測定結果を図４に、比較例２の測
定結果を図５の各グラフに示す。
を表１に示す。また、表１における実施例１の測定結果
を図３に、比較例１の測定結果を図４に、比較例２の測
定結果を図５の各グラフに示す。
【００６１】図３によれば、実施例１のようにＮｂ2Ｏ5
−ＴｉＯ2ターゲットを用いてアルゴン−窒素の混合雰
囲気でスパッタリングを行った場合は、ガス流量比（Ａ
／（Ａ＋Ｂ））が５〜９５体積％（窒素ベースではガス
流量比（Ｂ／（Ａ＋Ｂ））が９５〜５体積％）のとき
は、薄膜１１の表面抵抗が安定的に１．０×１０8〜
１．０×１０12Ω／□にあるが、ガス流量比が、５体積
％未満、又は９５体積％を越える場合は、薄膜１１の表
面抵抗が１．０×１０8未満である。
−ＴｉＯ2ターゲットを用いてアルゴン−窒素の混合雰
囲気でスパッタリングを行った場合は、ガス流量比（Ａ
／（Ａ＋Ｂ））が５〜９５体積％（窒素ベースではガス
流量比（Ｂ／（Ａ＋Ｂ））が９５〜５体積％）のとき
は、薄膜１１の表面抵抗が安定的に１．０×１０8〜
１．０×１０12Ω／□にあるが、ガス流量比が、５体積
％未満、又は９５体積％を越える場合は、薄膜１１の表
面抵抗が１．０×１０8未満である。
【００６２】図３から、ガス流量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））
が５〜９５体積％の範囲内にあるときは、表面抵抗が
１．０×１０8〜１．０×１０12Ω／□の薄膜１１を得
ることができることが分かる。
が５〜９５体積％の範囲内にあるときは、表面抵抗が
１．０×１０8〜１．０×１０12Ω／□の薄膜１１を得
ることができることが分かる。
【００６３】また、図４及び図５から、比較例１のよう
にＮｂ2Ｏ5−ＴｉＯ2ターゲットにアルゴン−酸素の混
合ガス雰囲気でスパッタリングを行った場合、比較例２
のようにＴｉターゲットに窒素−酸素の混合ガス雰囲気
でスパッタリングを行った場合は、ガス流量比の如何に
拘わらず、薄膜１１の表面抵抗を１．０×１０8〜１．
０×１０12Ω／□の範囲内に収めることができなかっ
た。
にＮｂ2Ｏ5−ＴｉＯ2ターゲットにアルゴン−酸素の混
合ガス雰囲気でスパッタリングを行った場合、比較例２
のようにＴｉターゲットに窒素−酸素の混合ガス雰囲気
でスパッタリングを行った場合は、ガス流量比の如何に
拘わらず、薄膜１１の表面抵抗を１．０×１０8〜１．
０×１０12Ω／□の範囲内に収めることができなかっ
た。
【００６４】以上の実験によれば、金属の酸窒化物を生
成するためには金属、酸素、及び窒素とを必要とすると
ころ、金属と酸素をターゲットから供給し、窒素を混合
ガス雰囲気から供給する実施例１は、薄膜１１の表面抵
抗の値について良好な結果を得ることができるが、金属
と酸素をターゲットから供給し、窒素を混合ガス雰囲気
から供給しない比較例１と、金属をターゲットから供給
し、窒素及び酸素を混合ガス雰囲気から供給する比較例
２では、薄膜１１の表面抵抗値について良好な結果を得
ることができないことが分かる。
成するためには金属、酸素、及び窒素とを必要とすると
ころ、金属と酸素をターゲットから供給し、窒素を混合
ガス雰囲気から供給する実施例１は、薄膜１１の表面抵
抗の値について良好な結果を得ることができるが、金属
と酸素をターゲットから供給し、窒素を混合ガス雰囲気
から供給しない比較例１と、金属をターゲットから供給
し、窒素及び酸素を混合ガス雰囲気から供給する比較例
２では、薄膜１１の表面抵抗値について良好な結果を得
ることができないことが分かる。
【００６５】更に、実施例の場合、混合ガス雰囲気のア
ルゴンと窒素のガス流量比の変化に対して、薄膜１１の
表面抵抗の変化が緩やかであり、所望の抵抗値の薄膜１
１を得るために混合ガスの流量比（アルゴンと窒素の混
合比）をパラメータとして調整するだけでよいことが分
かる。
ルゴンと窒素のガス流量比の変化に対して、薄膜１１の
表面抵抗の変化が緩やかであり、所望の抵抗値の薄膜１
１を得るために混合ガスの流量比（アルゴンと窒素の混
合比）をパラメータとして調整するだけでよいことが分
かる。
【００６６】一方、比較例１及び比較例２の場合、ガス
流量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））が９５体積％と１００体積％
間では、薄膜１１の表面抵抗が急激に変化しており、薄
膜の表面抵抗を１．０×１０8〜１．０×１０12Ω／□
の範囲内に安定させることができなかった（図４及び図
５）。
流量比（Ａ／（Ａ＋Ｂ））が９５体積％と１００体積％
間では、薄膜１１の表面抵抗が急激に変化しており、薄
膜の表面抵抗を１．０×１０8〜１．０×１０12Ω／□
の範囲内に安定させることができなかった（図４及び図
５）。
【００６７】表２は、実施例１について、Ｎｂ2Ｏ5−Ｔ
ｉＯ2ターゲットを用いてガス流量比を９５体積％とし
たアルゴン−窒素の混合ガス雰囲気でスパッタリングを
行うことにより厚さ１０ｎｍの薄膜１１を１０回成膜し
た場合、比較例２について、Ｔｉターゲットを用いてガ
ス流量比を９５体積％とした酸素−窒素の混合雰囲気で
スパッタリングを行うことにより厚さ１０ｎｍの薄膜１
１を１０回成膜した場合における薄膜１１の表面抵抗の
測定結果を示す。
ｉＯ2ターゲットを用いてガス流量比を９５体積％とし
たアルゴン−窒素の混合ガス雰囲気でスパッタリングを
行うことにより厚さ１０ｎｍの薄膜１１を１０回成膜し
た場合、比較例２について、Ｔｉターゲットを用いてガ
ス流量比を９５体積％とした酸素−窒素の混合雰囲気で
スパッタリングを行うことにより厚さ１０ｎｍの薄膜１
１を１０回成膜した場合における薄膜１１の表面抵抗の
測定結果を示す。
【００６８】
【表２】
【００６９】表２から、実施例１については、薄膜１１
の表面抵抗がほとんど一定であるのに対し、比較例２で
は、窒素ガス雰囲気中にわずか５体積％の酸素ガスが含
まれるだけで薄膜１１の表面抵抗が急激に変化して大き
なばらつきが生じていることが分かる。
の表面抵抗がほとんど一定であるのに対し、比較例２で
は、窒素ガス雰囲気中にわずか５体積％の酸素ガスが含
まれるだけで薄膜１１の表面抵抗が急激に変化して大き
なばらつきが生じていることが分かる。
【００７０】次に、実施例２としてＶ2Ｏ5−ＴｉＯ2タ
ーゲット（Ｖ2Ｏ5の含有量は０．５重量％）、実施例３
としてＷＯ3−ＴｉＯ2ターゲット（ＷＯ3の含有量は５
重量％）、実施例４としてＹ2Ｏ3−ＴｉＯ2ターゲット
（Ｙ2Ｏ3の含有量は１０重量％）、実施例５としてＴａ
2Ｏ5−ＴｉＯ2ターゲット（Ｔａ2Ｏ5の含有量は８重量
％）の各ターゲットにガス流量比を０〜１００％間で変
化させたアルゴン−窒素の混合ガス雰囲気でスパッタリ
ングを行うことにより基板１１の表面に薄膜１１を成膜
し、それぞれ薄膜１１の表面抵抗を測定した。測定結果
を表３に示す。
ーゲット（Ｖ2Ｏ5の含有量は０．５重量％）、実施例３
としてＷＯ3−ＴｉＯ2ターゲット（ＷＯ3の含有量は５
重量％）、実施例４としてＹ2Ｏ3−ＴｉＯ2ターゲット
（Ｙ2Ｏ3の含有量は１０重量％）、実施例５としてＴａ
2Ｏ5−ＴｉＯ2ターゲット（Ｔａ2Ｏ5の含有量は８重量
％）の各ターゲットにガス流量比を０〜１００％間で変
化させたアルゴン−窒素の混合ガス雰囲気でスパッタリ
ングを行うことにより基板１１の表面に薄膜１１を成膜
し、それぞれ薄膜１１の表面抵抗を測定した。測定結果
を表３に示す。
【００７１】
【表３】
【００７２】表３から、実施例２〜５のいずれも、ガス
流量比が５〜９５体積％（窒素ベースのガス流量比は９
５〜５体積％）のときに、薄膜１１の表面抵抗が安定的
に１．０×１０8〜１．０×１０12Ω／□の範囲内にあ
るが、ガス流量比が、５体積％未満、且つ９５体積％を
越える場合は、表面抵抗が１．０×１０8Ω／□未満で
ある。
流量比が５〜９５体積％（窒素ベースのガス流量比は９
５〜５体積％）のときに、薄膜１１の表面抵抗が安定的
に１．０×１０8〜１．０×１０12Ω／□の範囲内にあ
るが、ガス流量比が、５体積％未満、且つ９５体積％を
越える場合は、表面抵抗が１．０×１０8Ω／□未満で
ある。
【００７３】表１及び表３の実施例１〜５では、ターゲ
ットの主成分以外を構成する金属酸化物（Ｎｂ2Ｏ5、Ｖ
2Ｏ5、ＷＯ3、Ｙ2Ｏ3 、Ｔａ2Ｏ5）が０．５〜１０重量
％とき、換言すれば、ターゲットの主成分を構成する金
属酸化物（ＴｉＯ2）が９０〜９９．５重量％のとき
に、薄膜１１の表面抵抗の値が所定の値に制御されてい
る。
ットの主成分以外を構成する金属酸化物（Ｎｂ2Ｏ5、Ｖ
2Ｏ5、ＷＯ3、Ｙ2Ｏ3 、Ｔａ2Ｏ5）が０．５〜１０重量
％とき、換言すれば、ターゲットの主成分を構成する金
属酸化物（ＴｉＯ2）が９０〜９９．５重量％のとき
に、薄膜１１の表面抵抗の値が所定の値に制御されてい
る。
【００７４】表４は、Ｎｂ2Ｏ5−ＴｉＯ2ターゲットを
用いてアルゴン−窒素の混合ガス雰囲気でスパッタリン
グを行った場合（実施例１に対応）で、厚さを１０，３
０，５０，１００ｎｍと変えた場合の薄膜１１の表面抵
抗の測定結果である。表４の測定結果をグラフで表した
ものを図６に示す。
用いてアルゴン−窒素の混合ガス雰囲気でスパッタリン
グを行った場合（実施例１に対応）で、厚さを１０，３
０，５０，１００ｎｍと変えた場合の薄膜１１の表面抵
抗の測定結果である。表４の測定結果をグラフで表した
ものを図６に示す。
【００７５】
【表４】
【００７６】図６から、薄膜１１の膜厚が厚くなっても
表面抵抗はそれほど変わらないこと、表面抵抗が低いも
のは、薄膜１１の膜厚を減らせば表面抵抗が増加するこ
とが分かる。また、薄膜１１の膜厚は、特に制限はない
が、基本的に薄い方が製造コストの観点から好ましく、
所望の膜厚に調整するために適宜調整すればよい。
表面抵抗はそれほど変わらないこと、表面抵抗が低いも
のは、薄膜１１の膜厚を減らせば表面抵抗が増加するこ
とが分かる。また、薄膜１１の膜厚は、特に制限はない
が、基本的に薄い方が製造コストの観点から好ましく、
所望の膜厚に調整するために適宜調整すればよい。
【００７７】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、請求項１
記載のディスプレイ用基板の製造方法によれば、ターゲ
ットが金属酸化物から成り、且つスパッタリングを行う
際のガスが不活性ガスと窒素の混合物から成り、該ガス
の雰囲気中の不活性ガスと窒素の混合比を調整するの
で、基板の表面に形成される帯電防止用の薄膜の表面抵
抗を容易に所望の値に制御することができる。
記載のディスプレイ用基板の製造方法によれば、ターゲ
ットが金属酸化物から成り、且つスパッタリングを行う
際のガスが不活性ガスと窒素の混合物から成り、該ガス
の雰囲気中の不活性ガスと窒素の混合比を調整するの
で、基板の表面に形成される帯電防止用の薄膜の表面抵
抗を容易に所望の値に制御することができる。
【００７８】請求項２記載のディスプレイ用基板の製造
方法によれば、ガスの雰囲気中の不活性ガスの含有率が
５〜９５体積％であるので、基板の表面に金属酸窒化物
から成る帯電防止用の薄膜を確実に再現性よく形成する
ことができ、該薄膜の表面抵抗を確実に所望の値に制御
することができる。
方法によれば、ガスの雰囲気中の不活性ガスの含有率が
５〜９５体積％であるので、基板の表面に金属酸窒化物
から成る帯電防止用の薄膜を確実に再現性よく形成する
ことができ、該薄膜の表面抵抗を確実に所望の値に制御
することができる。
【００７９】請求項３記載のディスプレイ用基板の製造
方法によれば、基板の表面抵抗が１．０×１０8〜１．
０×１０12Ω／□であるので、基板表面の電荷を外部に
逃し、基板表面の帯電による素子寿命の低下を実用上十
分に耐え得るまでに抑制することができる。
方法によれば、基板の表面抵抗が１．０×１０8〜１．
０×１０12Ω／□であるので、基板表面の電荷を外部に
逃し、基板表面の帯電による素子寿命の低下を実用上十
分に耐え得るまでに抑制することができる。
【００８０】請求項４記載のディスプレイ用基板の製造
方法によれば、ターゲットが少なくとも２種類以上の金
属酸化物から形成されるので、薄膜の表面抵抗値をより
安定して所望の値に制御することができる。
方法によれば、ターゲットが少なくとも２種類以上の金
属酸化物から形成されるので、薄膜の表面抵抗値をより
安定して所望の値に制御することができる。
【００８１】請求項８記載のディスプレイ用基板の製造
方法によれば、薄膜の表面抵抗の制御をより安定的に行
うことができる。
方法によれば、薄膜の表面抵抗の制御をより安定的に行
うことができる。
【００８２】請求項９記載のディスプレイ用基板の製造
方法によれば、薄膜に加えて基板の表面に少なくとも１
層の可動イオン拡散防止膜を積層するので、基板表面の
帯電を防止することに加えて、可動イオンの熱拡散によ
る素子の動作異常を防止することができる。
方法によれば、薄膜に加えて基板の表面に少なくとも１
層の可動イオン拡散防止膜を積層するので、基板表面の
帯電を防止することに加えて、可動イオンの熱拡散によ
る素子の動作異常を防止することができる。
【００８３】請求項１０記載のディスプレイ用基板の製
造方法によれば、可動イオン拡散防止膜がシリコンの酸
化物、酸窒化物、又は窒化物であるので、可動イオンの
熱拡散による素子の動作異常を確実に防止することがで
きる。
造方法によれば、可動イオン拡散防止膜がシリコンの酸
化物、酸窒化物、又は窒化物であるので、可動イオンの
熱拡散による素子の動作異常を確実に防止することがで
きる。
【００８４】請求項１１記載のディスプレイ用基板の製
造方法によれば、可動イオン拡散防止膜の総膜厚が２０
〜１０００ｎｍであるので、可動イオンの熱拡散により
素子の動作異常を効果的に防止することができる。
造方法によれば、可動イオン拡散防止膜の総膜厚が２０
〜１０００ｎｍであるので、可動イオンの熱拡散により
素子の動作異常を効果的に防止することができる。
【００８５】請求項１２記載のディスプレイ用基板によ
れば、基板表面の帯電が生ぜず、素子寿命の低下が防止
されたディスプレイ用基板を低コストで得ることができ
る。
れば、基板表面の帯電が生ぜず、素子寿命の低下が防止
されたディスプレイ用基板を低コストで得ることができ
る。
【図１】本発明の実施の形態に係るディスプレイ用基板
を備える平面型の表面伝導型放出素子の断面図である。
を備える平面型の表面伝導型放出素子の断面図である。
【図２】薄膜１１の説明図である。
【図３】実施例１における薄膜１１の表面抵抗を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図４】比較例１における薄膜１１の表面抵抗を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図５】比較例２における薄膜１１の表面抵抗を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図６】実施例１において膜厚を変えた場合の薄膜１１
の表面抵抗を示すグラフである。
の表面抵抗を示すグラフである。
１０ 基板 １１ 薄膜 １２，１３ 素子電極 １４ 導電性薄膜 １５ 電子放出部 １６ 薄膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荻野 悦男 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号 日本板硝子株式会社内 (72)発明者 安崎 利明 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号 日本板硝子株式会社内 Ｆターム(参考） 4G059 AA08 AC11 EA05 EA12 EB04 GA01 GA04 GA12 4K029 AA09 AA24 BA00 BA46 BA58 BB01 BB02 BC03 BD00 CA06 DA01 DA02 DA03 DA04 DC05 DC09 DC34 EA01 EA03 EA04 EA05
Claims (12)
- 【請求項１】 窒素を含むガスの雰囲気でターゲットを
用いてスパッタリングを行うことにより、ディスプレイ
用基板の表面に、所望の表面抵抗を有する金属酸窒化物
の薄膜を形成するディスプレイ用基板の製造方法におい
て、前記ターゲットが金属酸化物からなり、前記ガスが
不活性ガスと窒素の混合物から成り、該ガスの雰囲気中
の不活性ガスと窒素の混合比を調整することを特徴とす
るディスプレイ用基板の製造方法。 - 【請求項２】 前記ガスの雰囲気中の前記不活性ガスの
含有量が５〜９５体積％であることを特徴とする請求項
１記載のディスプレイ用基板の製造方法。 - 【請求項３】 前記所望の表面抵抗が１．０×１０8〜
１．０×１０12Ω／□であることを特徴とする請求項１
又は２記載のディスプレイ用基板の製造方法。 - 【請求項４】 前記ターゲットが少なくとも２種類以上
の金属酸化物から形成されることを特徴とする請求項１
乃至３のいずれか１項に記載のディスプレイ用基板の製
造方法。 - 【請求項５】 前記金属酸化物の１種類を構成する金属
がチタン及びジルコニウムのいずれか１つであることを
特徴とする請求項４記載のディスプレイ用基板の製造方
法。 - 【請求項６】 前記金属酸化物の他の１種類を構成する
金属がニオブ、バナジウム、タンタル、イットリウム及
びタングステンのいずれか１つであることを特徴とする
請求項５記載のディスプレイ用基板の製造方法。 - 【請求項７】 前記金属酸化物の１種類の含有量が７０
〜９９．５重量％であることを特徴とする請求項５又は
６記載のディスプレイ用基板の製造方法。 - 【請求項８】 前記金属酸化物の他の１種類の含有量が
０．５〜３０重量％であることを特徴とする請求項６又
は７記載のディスプレイ用基板の製造方法。 - 【請求項９】 前記薄膜に加えて前記基板の表面に少な
くとも１層の可動イオン拡散防止膜を積層することを特
徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のディス
プレイ用基板の製造方法。 - 【請求項１０】 前記可動イオン拡散防止膜がシリコン
の酸化物、酸窒化物、又は窒化物であることを特徴とす
る請求項９記載のディスプレイ用基板の製造方法。 - 【請求項１１】 前記可動イオン拡散防止膜の総膜厚が
２０〜１０００ｎｍであることを特徴とする請求項９又
は１０記載のディスプレイ用基板の製造方法。 - 【請求項１２】 請求項１乃至１１のいずれか１項に記
載のディスプレイ用基板の製造方法により製造されたデ
ィスプレイ用基板。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP20917899A JP2001032064A (ja) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | ディスプレイ用基板の製造方法、及び該製造方法により製造されたディスプレイ用基板 |
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| US09/619,329 US6362084B1 (en) | 1999-07-23 | 2000-07-20 | Method of manufacturing a substrate for displays and a substrate for displays manufactured by same |
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|---|---|---|---|
| JP20917899A JP2001032064A (ja) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | ディスプレイ用基板の製造方法、及び該製造方法により製造されたディスプレイ用基板 |
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ID=16568636
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP20917899A Pending JP2001032064A (ja) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | ディスプレイ用基板の製造方法、及び該製造方法により製造されたディスプレイ用基板 |
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| JP (1) | JP2001032064A (ja) |
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| CN (1) | CN1282091A (ja) |
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-
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