JP2007165014A - Manufacturing method of electron emission source - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子放出源の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing an electron emission source.
従来から、平面型表示装置（以下「ＦＥＤ(Field Emission Display）」という。）用の電子放出源の電子放出材料の一例として、カーボンナノチューブ（以下、「ＣＮＴ（Carbon Nano Tube）」という。）が用いられている。電子放出源は、カソード電極と、カソード電極上に形成されたＣＮＴ層と、ＣＮＴ層が底面に露出する貫通孔を有する絶縁層と、絶縁層上に設けられ、ＣＮＴ層からの電子放出を制御するゲート電極とを備えている。このゲート電極が所定の電位になると、ＣＮＴ層から電子が放出される。その後、電子は、貫通孔を通過して、蛍光板に衝突する。 Conventionally, carbon nanotubes (hereinafter referred to as “CNT (Carbon Nano Tube)”) as an example of an electron emission material of an electron emission source for a flat display device (hereinafter referred to as “FED (Field Emission Display)”). It is used. The electron emission source is provided on the insulating layer with a cathode electrode, a CNT layer formed on the cathode electrode, an insulating layer having a through hole where the CNT layer is exposed on the bottom surface, and controls electron emission from the CNT layer. And a gate electrode. When the gate electrode reaches a predetermined potential, electrons are emitted from the CNT layer. Thereafter, the electrons pass through the through hole and collide with the fluorescent plate.
一般的な電子放出源の製造方法においては、まず、基板上にカソード電極が形成される。次に、カソード電極上にＣＮＴ層が形成される。その後、ＣＮＴ層上に絶縁層が形成される。絶縁層上にゲート電極が形成される。次に、ゲート電極および絶縁層を貫通する貫通孔が形成される。この貫通孔の形成方法としては、反応性イオンエッチング（以下、「ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）」という。）が一般的に用いられている。
前述の電子放出源の製造方法においては、複数の貫通孔の形成速度、および、複数の貫通孔が形成される複数の位置での絶縁層の膜厚にばらつきがある。そのため、前述のばらつきに起因して、ＣＮＴ層が貫通孔の底面に露出せずにＲＩＥ工程が終了する場合もあるが、一方、ＣＮＴ層が露出してからもＲＩＥが継続される場合もある。そのため、従来のＦＥＤの製造方法においては、ＣＮＴ層がＲＩＥに起因して損傷または汚染することによって、ＦＥＤが所望の性能を発揮できないという不具合が生じる。このような不具合の発生は、ＲＩＥの条件を変更することによっては防止され得ない。したがって、前述のような不具合の発生の防止するために、ＣＮＴ層を保護するための対策が必要である。 In the method for manufacturing the electron emission source described above, the formation speed of the plurality of through holes and the film thickness of the insulating layer at the plurality of positions where the plurality of through holes are formed vary. For this reason, the RIE process may end without the CNT layer being exposed to the bottom surface of the through hole due to the above-described variation. On the other hand, the RIE may be continued even after the CNT layer is exposed. . Therefore, in the conventional method for manufacturing an FED, the CNT layer is damaged or contaminated due to RIE, which causes a problem that the FED cannot exhibit desired performance. Such a failure cannot be prevented by changing the RIE conditions. Therefore, a measure for protecting the CNT layer is necessary to prevent the occurrence of the above-described problems.
従来の電子放出源の製造方法においては、絶縁層を加工するためのＲＩＥにおいてエッチング速度が極端に遅い別の層（以下、「保護層」と呼ぶ。保護層は、たとえば、アルミニウム層からなっている）が、ＣＮＴ層を保護する保護層としてＣＮＴ層上に蒸着されていた。 In the conventional method of manufacturing an electron emission source, another layer (hereinafter referred to as “protective layer”) whose etching rate is extremely low in RIE for processing an insulating layer (hereinafter referred to as “protective layer”. The protective layer is made of, for example, an aluminum layer. However, it was deposited on the CNT layer as a protective layer for protecting the CNT layer.
しかしながら、ゲート電極が形成された後に、前述の保護層は除去される必要がある。前述の保護層の除去は、ウエットエッチングによって行われる。このとき、エッチャントが電子放出源の他の部位に悪影響を及ぼすことがある。たとえば、エッチャントによって、ＣＮＴ層、絶縁層、およびゲート電極からなる３層構造の境界領域が侵食されてしまう。したがって、エッチングは、非常に厳密に管理された状態で行われる必要がある。その結果、電子放出源の歩留まりが低下してしまう。 However, after the gate electrode is formed, the aforementioned protective layer needs to be removed. The removal of the protective layer is performed by wet etching. At this time, the etchant may adversely affect other parts of the electron emission source. For example, an etchant erodes a boundary region of a three-layer structure including a CNT layer, an insulating layer, and a gate electrode. Therefore, the etching needs to be performed in a very strictly controlled state. As a result, the yield of the electron emission source is reduced.
前述のような保護層を除去するときに生じる歩留まりの低下の問題は、ＣＮＴ層が電子放出材料層として用いられる場合のみならず、他の材料が電子放出材料として用いられる場合においても生じる。 The problem of yield reduction that occurs when removing the protective layer as described above occurs not only when the CNT layer is used as an electron emission material layer but also when another material is used as an electron emission material.
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子放出材料層の性能を低下させずに、電子放出材料層から保護層を容易に除去し得る電子放出源の製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to manufacture an electron emission source capable of easily removing the protective layer from the electron emission material layer without degrading the performance of the electron emission material layer. Is to provide a method.
本発明の一の局面の電子放出源の製造方法においては、まず、電子放出材料層上に緩衝層が形成される。次に、緩衝層上に保護層が形成される。その後、緩衝層が消滅することによって、保護層が電子放出材料層上に移動させられる。次に、保護層上に絶縁層が形成される。その後、少なくとも絶縁層の一部が除去される。それにより、保護層が露出する。次に、少なくとも保護層の一部が除去される。それにより、電子放出材料層が露出する。 In the method for manufacturing an electron emission source according to one aspect of the present invention, first, a buffer layer is formed on the electron emission material layer. Next, a protective layer is formed on the buffer layer. Thereafter, the buffer layer disappears, so that the protective layer is moved onto the electron emission material layer. Next, an insulating layer is formed on the protective layer. Thereafter, at least a part of the insulating layer is removed. Thereby, the protective layer is exposed. Next, at least a part of the protective layer is removed. Thereby, the electron emission material layer is exposed.
上記の製法によれば、少なくとも絶縁層の一部を除去するステップにおいて、電子放出材料層上に保護層が存在するため、電子放出材料層が保護層によって保護される。そのため、電子放出材料層の損傷が防止される。 According to the above manufacturing method, in the step of removing at least a part of the insulating layer, since the protective layer exists on the electron emission material layer, the electron emission material layer is protected by the protective layer. Therefore, damage to the electron emission material layer is prevented.
また、上記の製法によれば、緩衝層が電子放出材料層上に存在する状態で、保護層が電子放出材料層上に形成され、その後、緩衝層が消滅することによって、保護層と電子放出材料層とが接触する。そのため、電子放出材料層上に直接保護層を形成した場合に比較して、保護層と電子放出材料層との間の密着性が低い。したがって、少なくとも保護層の一部を除去するステップにおいて、保護層は電子放出材料層から容易に除去され得る。その結果、少なくとも保護層の一部が除去されるときに電子放出材料層に及ぼされる悪影響が小さい。したがって、電子放出材料層の電子放出特性を向上させることができる。 Further, according to the above manufacturing method, the protective layer is formed on the electron emission material layer in a state where the buffer layer exists on the electron emission material layer, and then the buffer layer disappears, whereby the protective layer and the electron emission Contact with the material layer. Therefore, compared with the case where a protective layer is formed directly on the electron emission material layer, the adhesion between the protection layer and the electron emission material layer is low. Therefore, the protective layer can be easily removed from the electron-emitting material layer at least in the step of removing a part of the protective layer. As a result, the adverse effect on the electron emission material layer when at least a part of the protective layer is removed is small. Therefore, the electron emission characteristics of the electron emission material layer can be improved.
本発明の他の局面の電子放出源の製造方法においては、まず、電子放出材料層上に緩衝層が形成される。次に、緩衝層上に保護層が形成される。その後、緩衝層が消滅することによって、保護層が電子放出材料層上に移動させられる。次に、保護層上に保護層よりも緻密な構造を有する非浸透層が形成される。その後、非浸透層上に絶縁層が形成される。次に、少なくとも絶縁層の一部が除去される。それにより、非浸透層が露出する。その後、少なくとも非浸透層の一部が除去される。それにより、保護層が露出する。次に、少なくとも保護層の一部が除去される。それにより、電子放出材料層が露出する。 In the method for manufacturing an electron emission source according to another aspect of the present invention, first, a buffer layer is formed on the electron emission material layer. Next, a protective layer is formed on the buffer layer. Thereafter, the buffer layer disappears, so that the protective layer is moved onto the electron emission material layer. Next, a non-penetrating layer having a denser structure than the protective layer is formed on the protective layer. Thereafter, an insulating layer is formed on the non-penetrating layer. Next, at least a part of the insulating layer is removed. Thereby, the non-penetrating layer is exposed. Thereafter, at least a portion of the non-penetrating layer is removed. Thereby, the protective layer is exposed. Next, at least a part of the protective layer is removed. Thereby, the electron emission material layer is exposed.
上記の製法によれば、前述の一の局面の電子放出源の製造方法によって得られる効果と同様の効果を得ることができる。さらに、非浸透層が保護層と絶縁層との間に設けられているため、絶縁層を構成する成分が保護層内に浸透することが防止される。その結果、保護層が変質によって除去され難くなることが防止される。したがって、保護層が電子放出材料層から除去され難いという不具合の発生がより確実に防止される。 According to said manufacturing method, the effect similar to the effect acquired by the manufacturing method of the electron emission source of the one above-mentioned situation can be acquired. Furthermore, since the non-penetrable layer is provided between the protective layer and the insulating layer, the components constituting the insulating layer are prevented from penetrating into the protective layer. As a result, it is prevented that the protective layer is difficult to be removed due to alteration. Therefore, the occurrence of the problem that the protective layer is difficult to be removed from the electron emission material layer is more reliably prevented.
本発明のさらに他の局面の電子放出源の製造方法においては、まず、基板上に層間絶縁層が形成される。次に、層間絶縁層に貫通孔が形成される。それにより、基板が露出する。その後、貫通孔の底面に露出する基板上に電子放出材料層が形成される。次に、電子放出材料層上に緩衝層が形成される。その後、緩衝層上に保護層が形成される。その後、緩衝層が消滅することによって、保護層が電子放出材料層上に移動させられる。次に、貫通孔を埋めるとともに層間絶縁層の上表面を覆うように、保護層よりも緻密な構造を有する非浸透層が形成される。その後、非浸透層の上表面から層間絶縁層の所定の深さ位置まで、非浸透層の上部および層間絶縁層の上部が研磨される。次に、非浸透層および層間絶縁層上に絶縁層が形成される。その後、少なくとも絶縁層の一部が除去される。それにより、非浸透層が露出する。次に、少なくとも非浸透層の一部が除去される。それにより、保護層が露出する。その後、少なくとも保護層の一部が除去される。それにより、電子放出材料層が露出する。 In the method for manufacturing an electron emission source according to still another aspect of the present invention, an interlayer insulating layer is first formed on a substrate. Next, a through hole is formed in the interlayer insulating layer. Thereby, the substrate is exposed. Thereafter, an electron emission material layer is formed on the substrate exposed at the bottom surface of the through hole. Next, a buffer layer is formed on the electron emission material layer. Thereafter, a protective layer is formed on the buffer layer. Thereafter, the buffer layer disappears, whereby the protective layer is moved onto the electron emission material layer. Next, a non-penetrating layer having a denser structure than the protective layer is formed so as to fill the through hole and cover the upper surface of the interlayer insulating layer. Thereafter, the upper part of the non-penetrable layer and the upper part of the inter-layer insulating layer are polished from the upper surface of the non-penetrable layer to a predetermined depth position of the interlayer insulating layer. Next, an insulating layer is formed on the non-penetrating layer and the interlayer insulating layer. Thereafter, at least a part of the insulating layer is removed. Thereby, the non-penetrating layer is exposed. Next, at least a portion of the non-permeable layer is removed. Thereby, the protective layer is exposed. Thereafter, at least a part of the protective layer is removed. Thereby, the electron emission material layer is exposed.
上記の製法によれば、前述の一および他の局面の電子放出源の製造方法によって得られる効果と同様の効果を得ることができる。また、層間絶縁層の上表面と被浸透層の上表面とが同一平面内に位置するように平坦化される。その結果、電子放出材料層の上方における絶縁層に凹部が形成されてしまうことに起因した後工程での不具合の発生が防止される。 According to said manufacturing method, the effect similar to the effect acquired by the manufacturing method of the electron emission source of the above-mentioned one and other situation can be acquired. Further, planarization is performed so that the upper surface of the interlayer insulating layer and the upper surface of the permeation layer are located in the same plane. As a result, it is possible to prevent the occurrence of defects in subsequent processes due to the formation of recesses in the insulating layer above the electron emission material layer.
本発明の電子放出源の製造方法によれば、電子放出材料層の性能を低下させずに、電子放出材料から保護層を容易に除去することができる。 According to the method for manufacturing an electron emission source of the present invention, the protective layer can be easily removed from the electron emission material without deteriorating the performance of the electron emission material layer.
以下、本発明の実施の形態の電子放出源の製造方法を説明する。
以下に説明する各実施の形態において、同一の参照符号が用いられている部位は、同一の機能を果たす部位であるため、その部位の説明は繰り返さない。
Hereinafter, a method for manufacturing an electron emission source according to an embodiment of the present invention will be described.
In each of the embodiments described below, portions where the same reference numerals are used are portions that perform the same function, and therefore the description of the portions will not be repeated.
実施の形態１．
図１〜図１０を参照しながら、実施の形態１の電子放出源の製造方法が説明される。
Embodiment 1 FIG.
The manufacturing method of the electron emission source of Embodiment 1 is demonstrated referring FIGS. 1-10.
本実施の形態においては、カソード基板１上に本発明の電子放出材料層の一例としてのＣＮＴ層が形成される。なお、本実施の形態においては、電子放出材料層は、カソード基板１上または内に形成されたカソード電極（図示せず）上に形成される。しかしながら、本発明の基板は、カソード基板に限定されず、電子放出材料層がカソード電極に接続され得る基板であれば、いかなるものであってもよい。 In the present embodiment, a CNT layer as an example of the electron emission material layer of the present invention is formed on the cathode substrate 1. In the present embodiment, the electron emission material layer is formed on a cathode electrode (not shown) formed on or in the cathode substrate 1. However, the substrate of the present invention is not limited to the cathode substrate, and may be any substrate as long as the electron-emitting material layer can be connected to the cathode electrode.
図１に示されるように、まず、層間絶縁層２がカソード基板１上に形成される。次に、図２に示されるように、層間絶縁層２に貫通孔２ａが形成される。次に、図３に示されるように、印刷、スプレイ、またはコーティングなどの手法によって、貫通孔２ａの底面に露出するカソード基板１上にＣＮＴ層３が形成される。 As shown in FIG. 1, first, an interlayer insulating layer 2 is formed on the cathode substrate 1. Next, as shown in FIG. 2, a through hole 2 a is formed in the interlayer insulating layer 2. Next, as shown in FIG. 3, the CNT layer 3 is formed on the cathode substrate 1 exposed on the bottom surface of the through hole 2a by a technique such as printing, spraying, or coating.
本実施の形態においては、電子放出材料層としてＣＮＴ層が用いられているが、本発明の電子放出材料層は、ＣＮＴ層に限定されるわけではなく、電気的作用によって電子を放出する材料でありさえすれば、カーボン系材料以外の他の材料からなる層であってもよい。 In this embodiment, a CNT layer is used as the electron emission material layer. However, the electron emission material layer of the present invention is not limited to the CNT layer, and is a material that emits electrons by electric action. As long as it exists, it may be a layer made of a material other than the carbon-based material.
その後、図４に示されるように、ＣＮＴ層３上に本発明の緩衝層の一例としての樹脂材料層４が塗布される。本実施の形態においては、緩衝層の一例の樹脂材料層の材料として、ターピネオールが用いられているが、ターピオネールが用いられるときに得られる効果と同様の効果が得られるのでれば、その他の溶剤が用いられてもよい。たとえば、樹脂材料層としてブチルカルビトールアセテートが用いられてもよい。つまり、熱処理等の何らかの処理によって、電子放出材料層および保護層を損傷させずに、緩衝層のみを消滅させ、電子放出材料層上に保護層を移動させることができるものであれば、他の材料が緩衝層の材料として用いられてもよい。 Thereafter, as shown in FIG. 4, a resin material layer 4 as an example of the buffer layer of the present invention is applied on the CNT layer 3. In the present embodiment, terpineol is used as the material of the resin material layer as an example of the buffer layer. However, if the same effect as that obtained when terpineol is used can be obtained, A solvent may be used. For example, butyl carbitol acetate may be used as the resin material layer. That is, as long as it is possible to eliminate only the buffer layer and move the protective layer on the electron-emitting material layer without damaging the electron-emitting material layer and the protective layer by any treatment such as heat treatment, A material may be used as the material of the buffer layer.
次に、図５に示されるように、樹脂材料層４上に１００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）層５が、スパッタリングまたは通常の蒸着法によって形成される。ただし、アルミニウム層５の形成方法としては他のいかなる方法が用いられてもよい。アルミニウム層５は、本発明の保護層の一例である。本実施の形態においては、保護層としてアルミニウム層５が用いられているが、一般に金属層が保護層として用いられれば、アルミニウム層５が保護層として用いられときと同様の効果を得ることができる。たとえば、アルミニウム層５の代わりに、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）、またはタングステン（Ｗ）が用いられてもよい。なお、保護層としてのアルミニウム層５の膜厚は、後述するように、１００ｎｍ以上であれば、ＲＩＥに起因する悪影響を排除することができる。また、アルミニウム層５の膜厚は、層間絶縁層２の上表面と樹脂材料層４の上表面との間の距離よりも小さいことが望ましい。 Next, as shown in FIG. 5, an aluminum (Al) layer 5 having a thickness of 100 nm is formed on the resin material layer 4 by sputtering or a normal vapor deposition method. However, any other method may be used as a method of forming the aluminum layer 5. The aluminum layer 5 is an example of the protective layer of the present invention. In the present embodiment, the aluminum layer 5 is used as the protective layer. However, generally, if a metal layer is used as the protective layer, the same effect as when the aluminum layer 5 is used as the protective layer can be obtained. . For example, instead of the aluminum layer 5, iron (Fe), chromium (Cr), or tungsten (W) may be used. In addition, if the film thickness of the aluminum layer 5 as a protective layer is 100 nm or more as will be described later, it is possible to eliminate an adverse effect caused by RIE. The film thickness of the aluminum layer 5 is preferably smaller than the distance between the upper surface of the interlayer insulating layer 2 and the upper surface of the resin material layer 4.
その後、２００℃程度の温度で加熱処理が実行される。それにより、図６に示されるように、樹脂材料層４が焼失する。その結果、ＣＮＴ層３上にアルミニウム層５が残存する。なお、樹脂材料層４を消滅させる方法として、本実施の形態においては、加熱処理が用いられているが、アルミニウム層５およびＣＮＴ層３を損傷することなく、緩衝層としての樹脂材料層４を消滅させることができる方法であれば、他のいかなる方法が用いられてもよい。前述の樹脂材料層４の焼失によって、アルミニウム層５は、ＣＮＴ層３上に移動する。その結果、アルミニウム層５は、本発明の電子放出材料層としてのＣＮＴ層を保護する保護層として機能することができる。 Thereafter, heat treatment is performed at a temperature of about 200 ° C. Thereby, as shown in FIG. 6, the resin material layer 4 is burned away. As a result, the aluminum layer 5 remains on the CNT layer 3. In this embodiment, a heat treatment is used as a method of extinguishing the resin material layer 4, but the resin material layer 4 as a buffer layer is formed without damaging the aluminum layer 5 and the CNT layer 3. Any other method may be used as long as it can be eliminated. The aluminum layer 5 moves onto the CNT layer 3 due to the burning of the resin material layer 4 described above. As a result, the aluminum layer 5 can function as a protective layer for protecting the CNT layer as the electron emission material layer of the present invention.
なお、本実施の形態においては、使用されている樹脂の焼失温度が２００℃程度であるために、加熱処理の温度が２００℃程度になっているが、加熱処理の温度は、使用される樹脂の種類に応じて適宜選択され得るものである。つまり、アルミニウム層５およびＣＮＴ層３を損傷させることなく、アルミニウム層５をＣＮＴ層３上に移動させることができる温度であれば、加熱処理の温度はいかなる温度であってもよい。 In this embodiment, since the burning temperature of the resin used is about 200 ° C., the temperature of the heat treatment is about 200 ° C., but the temperature of the heat treatment is the resin used. It can be appropriately selected according to the type of the above. That is, the temperature of the heat treatment may be any temperature as long as the aluminum layer 5 can be moved onto the CNT layer 3 without damaging the aluminum layer 5 and the CNT layer 3.
前述のように、本実施の形態の電子放出源の製造方法によれば、樹脂材料層４がＣＮＴ層３上に存在する状態で、アルミニウム層５がＣＮＴ層３上に形成され、その後、樹脂材料層４が消滅することによって、アルミニウム層５とＣＮＴ層３とが接触する。そのため、ＣＮＴ層３上に直接アルミニウム層５が形成される場合に比較して、アルミニウム層５とＣＮＴ層３との間の密着性が低い。したがって、後述するアルミニウム層５の一部を除去するステップにおいて、アルミニウム層５がＣＮＴ層３から容易に除去され得る。その結果、アルミニウム層５の一部を除去するときにＣＮＴ層３に及ぼされる悪影響が小さい。したがって、ＣＮＴ層３の電子放出特性の劣化が防止されている。 As described above, according to the manufacturing method of the electron emission source of the present embodiment, the aluminum layer 5 is formed on the CNT layer 3 in a state where the resin material layer 4 exists on the CNT layer 3, and then the resin As the material layer 4 disappears, the aluminum layer 5 and the CNT layer 3 come into contact with each other. Therefore, compared with the case where the aluminum layer 5 is directly formed on the CNT layer 3, the adhesiveness between the aluminum layer 5 and the CNT layer 3 is low. Therefore, the aluminum layer 5 can be easily removed from the CNT layer 3 in the step of removing a part of the aluminum layer 5 described later. As a result, the adverse effect on the CNT layer 3 when removing a part of the aluminum layer 5 is small. Therefore, deterioration of the electron emission characteristics of the CNT layer 3 is prevented.
次に、図７に示されるように、貫通孔２ａを埋め込むとともに層間絶縁層２の上表面を覆うように絶縁層６が形成される。その結果、アルミニウム層５上には絶縁層６が形成される。その後、図８に示されるように、絶縁層６上に導電層７が形成される。導電層７は、ＦＥＤが完成したときに、電子放出源のゲート電極として機能する。 Next, as shown in FIG. 7, the insulating layer 6 is formed so as to fill the through hole 2 a and cover the upper surface of the interlayer insulating layer 2. As a result, an insulating layer 6 is formed on the aluminum layer 5. Thereafter, as shown in FIG. 8, a conductive layer 7 is formed on the insulating layer 6. The conductive layer 7 functions as a gate electrode of an electron emission source when the FED is completed.
次に、導電層７の一部が除去される。その後、図９に示されるように、アルミニウム層５が露出するように、絶縁層６の一部が除去され、絶縁層６に貫通孔７６が形成される。このとき、絶縁層６はＲＩＥ（Reactive Ion Etching）によって除去される。なお、本実施の形態の電子放出源の製造方法においては、絶縁層６の除去は反応性イオンエッチングによって行われているが、本発明の絶縁層の除去方法としては、絶縁層６を除去してアルミニウム層５を露出させることができる方法であれば、他のいかなる方法が用いられてもよい。また、絶縁層６としては、一般にシリコン酸化膜が用いられるが、シリコン窒化膜などの他の絶縁膜が用いられてもよい。 Next, a part of the conductive layer 7 is removed. Thereafter, as shown in FIG. 9, a part of the insulating layer 6 is removed so that the aluminum layer 5 is exposed, and a through hole 76 is formed in the insulating layer 6. At this time, the insulating layer 6 is removed by RIE (Reactive Ion Etching). In the manufacturing method of the electron emission source of the present embodiment, the insulating layer 6 is removed by reactive ion etching. However, the insulating layer 6 is removed by removing the insulating layer 6 according to the present invention. Any other method may be used as long as the method can expose the aluminum layer 5. As the insulating layer 6, a silicon oxide film is generally used, but other insulating films such as a silicon nitride film may be used.
次に、保護層としてのアルミニウム層５の一部が除去される。それにより、図１０に示されるように、アルミニウム層５に貫通孔５ａが形成され、ＣＮＴ層３が露出する。アルミニウム層５は、レーザアブレーションによって除去される。なお、本実施の形態の電子放出源の製造方法においては、アルミニウム層５の除去はレーザアブレーションによって行われているが、本発明の保護層の除去方法としては、電子放出材料層を露出させることができる方法であれば、他のいかなる方法が用いられてもよい。 Next, a part of the aluminum layer 5 as a protective layer is removed. Thereby, as shown in FIG. 10, a through hole 5 a is formed in the aluminum layer 5, and the CNT layer 3 is exposed. The aluminum layer 5 is removed by laser ablation. In the manufacturing method of the electron emission source of the present embodiment, the removal of the aluminum layer 5 is performed by laser ablation. However, as the method of removing the protective layer of the present invention, the electron emission material layer is exposed. Any other method may be used as long as it can perform the above.
次に、アルミニウム層５の除去のために必要なレーザのショット数が説明される。
図１１〜図１３は、ＫｒＦレーザが７ＭＷ／ｃｍ2のパワー密度でアルミニウム層５に照射された後に貫通孔７６および５ａの底面に露出しているＣＮＴ層３の表面の状態を示している。図１１〜図１３から、レーザ出力が７ＭＷ／ｃｍ2である場合には、レーザのショット数が２０に達すれば、アルミニウム層５は完全に除去されることが分かる。
Next, the number of laser shots necessary for removing the aluminum layer 5 will be described.
FIGS. 11 to 13 show the state of the surface of the CNT layer 3 exposed on the bottom surfaces of the through holes 76 and 5a after the KrF laser is irradiated onto the aluminum layer 5 at a power density of 7 MW / cm 2 . From FIG. 11 to FIG. 13, it can be seen that when the laser output is 7 MW / cm 2 , the aluminum layer 5 is completely removed when the number of laser shots reaches 20.
図１４〜図１７は、ＫｒＦレーザが５ＭＷ／ｃｍ2のパワー密度でアルミニウム層５に照射された後に貫通孔７６および５ａの底面に露出しているＣＮＴ層３の表面の状態を示している。図１４〜図１７から、レーザ出力が５ＭＷ／ｃｍ2である場合には、レーザのショット数が４０に達すれば、アルミニウム層５は完全に除去されることが分かる。 14 to 17 show the state of the surface of the CNT layer 3 exposed on the bottom surfaces of the through holes 76 and 5a after the KrF laser is irradiated onto the aluminum layer 5 at a power density of 5 MW / cm 2 . 14 to 17, it can be seen that when the laser output is 5 MW / cm 2 , the aluminum layer 5 is completely removed when the number of laser shots reaches 40.
また、前述のレーザ照射実験と同様のレーザ照射実験において、ＫｒＦレーザのパワー密度が３．５ＭＷ／ｃｍ2である場合には、アルミニウム層５は除去されないことも判明した。 Further, in a laser irradiation experiment similar to the laser irradiation experiment described above, it was also found that the aluminum layer 5 was not removed when the power density of the KrF laser was 3.5 MW / cm 2 .
以上の結果から、レーザのパワー密度が５ＭＷ／ｃｍ2以上であれば、保護層としてのアルミニウム層５を除去することができることが分かる。また、アルミニウム層５の除去のために必要なショット数は、レーザのパワー密度が高くなるにしたがって小さくなることも分かる。 From the above results, it can be seen that the aluminum layer 5 as the protective layer can be removed if the power density of the laser is 5 MW / cm 2 or more. It can also be seen that the number of shots required for removing the aluminum layer 5 decreases as the laser power density increases.
前述のように、本実施の形態の電子放出源の製造方法においては、保護層として厚さ１００ｎｍ以上のアルミニウム層５が用いられているため、絶縁層６が反応性イオンエッチングによって除去されるときにＣＮＴ層３が損傷することが防止される。 As described above, since the aluminum layer 5 having a thickness of 100 nm or more is used as the protective layer in the manufacturing method of the electron emission source of the present embodiment, the insulating layer 6 is removed by reactive ion etching. Further, the CNT layer 3 is prevented from being damaged.
また、アルミニウム層５がレーザ照射によって除去されるため、アルミニウム層５に他の材料を接触させることなく、アルミニウム層５を除去することができる。そのため、アルミニウム層５の除去工程において他の部位に悪影響が与えられることが防止される。 Further, since the aluminum layer 5 is removed by laser irradiation, the aluminum layer 5 can be removed without bringing other materials into contact with the aluminum layer 5. Therefore, it is possible to prevent other parts from being adversely affected in the process of removing the aluminum layer 5.
実施の形態２．
本実施の形態の電子放出源の製造方法においては、実施の形態１の電子放出源の製造方法において実行される工程とほぼ同様の工程が行われる。ただし、実施の形態１の電子放出源の製造方法においては、アルミニウム層５がレーザ照射を用いたアブレーションによって除去されるが、一方、本実施の形態の電子放出源の製造方法においては、アルミニウム層５が粘着テープによって除去される。
Embodiment 2. FIG.
In the method for manufacturing an electron emission source according to the present embodiment, substantially the same steps as those performed in the method for manufacturing an electron emission source according to Embodiment 1 are performed. However, in the manufacturing method of the electron emission source of the first embodiment, the aluminum layer 5 is removed by ablation using laser irradiation. On the other hand, in the manufacturing method of the electron emission source of the present embodiment, the aluminum layer 5 is removed. 5 is removed by the adhesive tape.
以下、本実施の形態の電子放出源の製造方法が、図１８〜図２０を参照しながら、説明される。 Hereinafter, the manufacturing method of the electron emission source according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
本実施の形態において、実施の形態１の電子放出源の製造方法の図１〜図９を用いて説明された工程と同様の工程が行われ、図１８に示す構造が得られる。図１８に示される構造は、図９に示す構造と同様の構造であるため、その説明は繰り返さない。 In the present embodiment, steps similar to those described with reference to FIGS. 1 to 9 of the manufacturing method of the electron emission source of Embodiment 1 are performed, and the structure shown in FIG. 18 is obtained. The structure shown in FIG. 18 is the same as the structure shown in FIG. 9, and therefore, description thereof will not be repeated.
次に、図１８に示される構造において、粘着テープ８が貫通孔７６内に押し込まれる。それにより、図１９に示されるように、粘着テープ８の表面に付着している粘着剤が貫通孔７６の底面に露出しているアルミニウム層５に接触する。このとき、アルミニウム層５は、粘着テープ８に付着する。したがって、粘着テープ８が貫通孔７６から取り出されると、アルミニウム層５は、粘着テープ８に付着した状態で、ＣＮＴ層３から除去される。その結果、図２０に示されるように、アルミニム層５に貫通孔５ａが形成される。したがって、ＣＮＴ層３が露出する。 Next, in the structure shown in FIG. 18, the adhesive tape 8 is pushed into the through hole 76. Accordingly, as shown in FIG. 19, the adhesive attached to the surface of the adhesive tape 8 comes into contact with the aluminum layer 5 exposed on the bottom surface of the through hole 76. At this time, the aluminum layer 5 adheres to the adhesive tape 8. Therefore, when the adhesive tape 8 is taken out from the through hole 76, the aluminum layer 5 is removed from the CNT layer 3 while being attached to the adhesive tape 8. As a result, as shown in FIG. 20, a through hole 5 a is formed in the aluminum layer 5. Therefore, the CNT layer 3 is exposed.
本実施の形態の電子放出源の製造方法によっても、実施の形態１の電子放出源の製造方法と同様に、アルミニウム層５とＣＮＴ層３との間の接着力は小さい。その理由は、前述したように、アルミニウム層５とＣＮＴ層３との間に樹脂材料層４が形成された後、樹脂材料層４の焼失によって、アルミニウム層５とＣＮＴ層３とが接触するためである。 Also according to the electron emission source manufacturing method of the present embodiment, the adhesive force between the aluminum layer 5 and the CNT layer 3 is small as in the electron emission source manufacturing method of the first embodiment. The reason is that, as described above, after the resin material layer 4 is formed between the aluminum layer 5 and the CNT layer 3, the aluminum layer 5 and the CNT layer 3 come into contact with each other due to the burning of the resin material layer 4. It is.
なお、本実施の形態の電子放出源の製造方法においては、粘着テープ８の材料としてフッ素系の粘着剤が用いられている。また、本実施の形態においては、貫通孔７６の開口径は３０μｍであり、絶縁層６の厚さは１０μｍである。本実施の形態の電子放出源の製造方法において用いられている粘着テープ８の粘着層の厚さは５０μｍであり、粘着テープ８の基材の厚さは５０μｍである。したがって、粘着テープ８は貫通孔７６内に入り込み保護層としてのアルミニウム層５を除去することが可能である。 In the manufacturing method of the electron emission source of the present embodiment, a fluorine-based adhesive is used as the material of the adhesive tape 8. In the present embodiment, the opening diameter of the through hole 76 is 30 μm, and the thickness of the insulating layer 6 is 10 μm. The thickness of the pressure-sensitive adhesive layer of the pressure-sensitive adhesive tape 8 used in the manufacturing method of the electron emission source of the present embodiment is 50 μm, and the thickness of the base material of the pressure-sensitive adhesive tape 8 is 50 μm. Therefore, the adhesive tape 8 can enter the through hole 76 and remove the aluminum layer 5 as a protective layer.
なお、粘着テープ８の代わりに、粘着液が用いられても、粘着テープ８と同様に、アルミニウム層５を除去することは可能である。より具体的には、まず、粘着液が貫通孔７６内に流し込まれる。次に、熱効果または添加液によって、粘着液が硬化する。その後、硬化した粘着剤が貫通孔７６から取り出される。それにより、アルミニウム層５がＣＮＴ層３から除去される。 Even if an adhesive liquid is used instead of the adhesive tape 8, the aluminum layer 5 can be removed in the same manner as the adhesive tape 8. More specifically, first, the adhesive liquid is poured into the through hole 76. Next, the adhesive liquid is cured by a thermal effect or an additive liquid. Thereafter, the cured pressure-sensitive adhesive is taken out from the through hole 76. Thereby, the aluminum layer 5 is removed from the CNT layer 3.
また、粘着剤を用いてアルミニウム層５を除去する場合には、粘着層とアルミニウム層５との間の接触面が大きい方が、より少ない力でアルミニウム層５を除去することができる。そのため、レーザアブレーションによってアルミニウム層５に微小な凹凸パターンが形成された後に、粘着層が、アルミニウム層５に付着させられ、貫通孔から取り出されてもよい。これによれば、アルミニウム層５がＣＮＴ層３からより確実に除去される。 Moreover, when removing the aluminum layer 5 using an adhesive, the one where the contact surface between the adhesion layer and the aluminum layer 5 is larger can remove the aluminum layer 5 with less force. Therefore, after a fine uneven pattern is formed on the aluminum layer 5 by laser ablation, the adhesive layer may be attached to the aluminum layer 5 and taken out from the through hole. According to this, the aluminum layer 5 is more reliably removed from the CNT layer 3.
実施の形態１で説明したようなアルミニウム層５をレーザアブレーションによって除去する方法においては、ＣＮＴ層３が飛散することに起因する悪影響を考慮しなければならない。特に、ＣＮＴ層３と他の導電層、たとえば、ゲート電極としての導電層７との間の絶縁性の低下および浮遊する飛散物が他の部位に与える悪影響等を考慮しなければならない。つまり、これらの悪影響を排除するために、後工程において、何らかの対策を講じる必要が生じる。しかしながら、粘着テープ８を用いる方法によれば、ＣＮＴ層３の飛散に起因する悪影響を排除するための対策が不要になる。 In the method of removing the aluminum layer 5 by laser ablation as described in the first embodiment, it is necessary to take into account the adverse effect caused by the scattering of the CNT layer 3. In particular, it is necessary to consider the deterioration of insulation between the CNT layer 3 and another conductive layer, for example, the conductive layer 7 as a gate electrode, and the adverse effect of floating scattered matters on other parts. That is, in order to eliminate these adverse effects, it is necessary to take some measures in the subsequent process. However, according to the method using the adhesive tape 8, a measure for eliminating an adverse effect caused by the scattering of the CNT layer 3 becomes unnecessary.
実施の形態３．
本実施の形態においては、保護層であるアルミニウム層５の膜厚とＣＮＴ層３の結晶性との関係が示される。本実施の形態においては、ＣＮＴ層３の結晶性がラマン分光測定装置を用いて評価される。ラマン分光測定装置を用いれば、グラファイトの結晶を有する部位からの散乱光とアモルファスカーボンとなっている非晶質な部位からの散乱光とが分離して検出される。
Embodiment 3 FIG.
In the present embodiment, the relationship between the film thickness of the aluminum layer 5 as a protective layer and the crystallinity of the CNT layer 3 is shown. In the present embodiment, the crystallinity of the CNT layer 3 is evaluated using a Raman spectrometer. If a Raman spectroscopic measurement apparatus is used, the scattered light from the site | part which has a crystal | crystallization of graphite, and the scattered light from the amorphous site | part which is amorphous carbon are isolate | separated and detected.
また、グラファイト層によって散乱された光の強度分布と、アモルファス層によって散乱された光の強度分布とを比較する。その比較結果は、ＣＮＴ層３の結晶性を評価する指標として用いられる。したがって、ＣＮＴ層３にレーザ光が照射され、散乱光が検出されれば、グラファイト層とアモルファス層とを区別することが可能である。 Also, the intensity distribution of the light scattered by the graphite layer is compared with the intensity distribution of the light scattered by the amorphous layer. The comparison result is used as an index for evaluating the crystallinity of the CNT layer 3. Therefore, if the CNT layer 3 is irradiated with laser light and scattered light is detected, the graphite layer and the amorphous layer can be distinguished.
一般に、グラファイト層によって散乱された光の強度とアモルファス層によって散乱された光との間の強度比はＧＤ比（Ｇ／Ｄ比）と呼ばれている。ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）等の要因によってＣＮＴ層３の結晶性が劣化した場合には、ラマン分光のＧＤ比は低下する。逆に、ＧＤ比が低下していない場合には、ＣＮＴ層３の結晶が損傷していないものと推定することができる。 In general, the intensity ratio between the intensity of light scattered by the graphite layer and the light scattered by the amorphous layer is called the GD ratio (G / D ratio). When the crystallinity of the CNT layer 3 deteriorates due to factors such as RIE (Reactive Ion Etching), the GD ratio of Raman spectroscopy decreases. On the contrary, when the GD ratio is not lowered, it can be estimated that the crystals of the CNT layer 3 are not damaged.
図２１は、アルミニウム層５の膜厚とＧＤ比との関係を示している。図２１において、一重丸（○）は、ＲＩＥが施されていない状態におけるＣＮＴ層３のＧＤ比を示しており、その値は約３．６程度である。一方、二重丸（◎）は、アルミニウム層がない状態でＲＩＥが施されることによって損傷したＣＮＴ層３のＧＤ比を示しており、その値は、ほぼ１になる。また、四角（□）は、アルミニウム層５が形成されている状態で、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）が施されることによって露出したＣＮＴ層３のＧＤ比を示している。 FIG. 21 shows the relationship between the film thickness of the aluminum layer 5 and the GD ratio. In FIG. 21, the single circle (O) indicates the GD ratio of the CNT layer 3 in a state where RIE is not performed, and the value is about 3.6. On the other hand, the double circle (◎) indicates the GD ratio of the CNT layer 3 damaged by RIE in the absence of the aluminum layer, and the value is approximately 1. A square (□) indicates the GD ratio of the CNT layer 3 exposed by performing reactive ion etching (RIE) in a state where the aluminum layer 5 is formed.
図２１から、アルミニウム層５がＣＮＴ層３上に形成されることによって、ＧＤ比の低下が抑制されることが分かる。また、図２１から、アルミニウム層５の厚さが１００ｎｍ以上であれば、アルミニウム層５を介してＣＮＴ層３にＲＩＥが施されたとしても、ＧＤ比の低下が小さいことが分かる。すなわち、ＲＩＥに起因するＣＮＴ層３の損傷が極めて小さいことが分かる。なお、ＲＩＥに起因するＣＮＴ層３の損傷が抑制される効果が得られることは、アルミニウム層５の膜厚が１００ｎｍから２０００ｎｍの範囲内で確かめられている。 From FIG. 21, it can be seen that the formation of the aluminum layer 5 on the CNT layer 3 suppresses the decrease in the GD ratio. Further, FIG. 21 shows that when the thickness of the aluminum layer 5 is 100 nm or more, even if the CNT layer 3 is subjected to RIE through the aluminum layer 5, the decrease in the GD ratio is small. That is, it can be seen that damage to the CNT layer 3 due to RIE is extremely small. It has been confirmed that the effect of suppressing damage to the CNT layer 3 due to RIE is obtained when the film thickness of the aluminum layer 5 is in the range of 100 nm to 2000 nm.
実施の形態４．
実施の形態１の電子放出源の製造方法においては、アルミニウム層５が樹脂材料層４上に蒸着される工程および樹脂材料層４が熱処理によって焼失される工程の後に、絶縁層６の原材料がアルミニウム層５上に塗布される。一般に、金属層、特に、アルミニウム層５は、ミクロ的に見れば、多孔性の材料である。また、絶縁層６の原材料がワニス状態になっている場合がある。つまり、絶縁層６の原材料が溶媒として形成されている。この場合、絶縁層６を構成する分子が溶媒中に溶け込むことがある。そのため、絶縁層６の原材料がアルミニウム層５上に塗布された後、絶縁層６を構成する分子がアルミニウム層５内に浸透することがある。
Embodiment 4 FIG.
In the manufacturing method of the electron emission source of Embodiment 1, the raw material of the insulating layer 6 is aluminum after the step of depositing the aluminum layer 5 on the resin material layer 4 and the step of burning the resin material layer 4 by heat treatment. It is applied on layer 5. In general, the metal layer, in particular, the aluminum layer 5 is a porous material when viewed microscopically. Moreover, the raw material of the insulating layer 6 may be in a varnish state. That is, the raw material of the insulating layer 6 is formed as a solvent. In this case, molecules constituting the insulating layer 6 may dissolve in the solvent. Therefore, after the raw material of the insulating layer 6 is applied on the aluminum layer 5, the molecules constituting the insulating layer 6 may penetrate into the aluminum layer 5.
それにより、アルミニウム層５内で、絶縁層６を構成する分子が固化してしまう。そのため、非常に強固なアルミニウム層５が形成されてしまう。この場合、アルミニウム層５の除去が困難になる。また、絶縁層６０を構成する分子がアルミニウム層５を通過してＣＮＴ層３の表面まで到り、アルミニウム層５が保護層としての役割を果たせなくなることがある。 Thereby, the molecules constituting the insulating layer 6 are solidified in the aluminum layer 5. Therefore, a very strong aluminum layer 5 is formed. In this case, it becomes difficult to remove the aluminum layer 5. In addition, molecules constituting the insulating layer 60 may pass through the aluminum layer 5 to reach the surface of the CNT layer 3, and the aluminum layer 5 may no longer serve as a protective layer.
また、層間絶縁層２とＣＮＴ層３との間に段差が存在するため、実施の形態１の電子放出源の製造方法によれば、図７および図８に示されるＣＮＴ層３の上方の絶縁膜に凹部が形成される場合がある。この場合、凹部が後工程において悪影響を及ぼすことが考えられる。 Further, since there is a step between the interlayer insulating layer 2 and the CNT layer 3, according to the manufacturing method of the electron emission source of the first embodiment, the insulation above the CNT layer 3 shown in FIG. 7 and FIG. A recess may be formed in the film. In this case, it is conceivable that the concave portion adversely affects the subsequent process.
したがって、本実施の形態の電子放出源の製造方法においては、実施の形態１の電子放出源の製造方法において図６に示される構造が作成されるまでの工程と同様の工程が行われた後、以下のような工程が実行される。 Therefore, in the manufacturing method of the electron emission source of the present embodiment, after the same steps as those until the structure shown in FIG. 6 is created in the manufacturing method of the electron emission source of the first embodiment are performed. The following steps are executed.
図２２に示されるように、層間絶縁層２の貫通孔２ａを埋め込むとともに上表面２ｂを覆うように、レジスト層９が形成される。このレジスト層９は、本発明の非浸透層として機能するものである。なお、本実施の形態においては、非浸透層の一例としてレジスト層９が用いられているが、後述する絶縁層６０を構成する分子の浸透を防止することができる程度に、緻密な構造を有する材料であれば、他の材料が非浸透層として用いられてもよい。 As shown in FIG. 22, a resist layer 9 is formed so as to fill the through hole 2a of the interlayer insulating layer 2 and cover the upper surface 2b. This resist layer 9 functions as a non-penetrating layer of the present invention. In the present embodiment, the resist layer 9 is used as an example of the non-penetrating layer, but has a dense structure to the extent that permeation of molecules constituting the insulating layer 60 described later can be prevented. Other materials may be used as the non-penetrating layer as long as it is a material.
その後、レジスト層９の上表面から層間絶縁層２の所定の深さの位置まで、層間絶縁層２の上部およびレジスト層９の上部が研磨によって除去される。その結果、図２３に示されるように、層間絶縁層２の上表面２ｃとレジスト層９の上表面９ａとが同一平面内に位置する平坦な面になる。したがって、実施の形態１の電子放出源の製造方法において絶縁層６に形成されるＣＮＴ層３の上方の凹部に起因する問題は発生しない。 Thereafter, the upper part of the interlayer insulating layer 2 and the upper part of the resist layer 9 are removed by polishing from the upper surface of the resist layer 9 to a predetermined depth of the interlayer insulating layer 2. As a result, as shown in FIG. 23, the upper surface 2c of the interlayer insulating layer 2 and the upper surface 9a of the resist layer 9 become a flat surface located in the same plane. Therefore, in the manufacturing method of the electron emission source of Embodiment 1, the problem resulting from the recessed part above the CNT layer 3 formed in the insulating layer 6 does not occur.
その後、図２４に示されるように、レジスト層９の上表面９ａおよび層間絶縁層２の上表面２ｃを覆うように、絶縁層６０および導電層７が順次形成される。なお、実施の形態１と同様に、絶縁層６０としては、一般にシリコン酸化膜が用いられるが、シリコン窒化膜など他の絶縁膜が用いられてもよい。次に、導電層７の一部が除去される。それにより、絶縁層６０が露出する。その後、絶縁層６０が、実施の形態１の電子放出源の製造方法と同様に、ＲＩＥによって除去される。それにより、図２５に示されるように、導電層７および絶縁層６０に貫通孔７６が形成され、貫通孔７６の底面にレジスト層９が露出する。 Thereafter, as shown in FIG. 24, the insulating layer 60 and the conductive layer 7 are sequentially formed so as to cover the upper surface 9 a of the resist layer 9 and the upper surface 2 c of the interlayer insulating layer 2. As in the first embodiment, a silicon oxide film is generally used as the insulating layer 60, but other insulating films such as a silicon nitride film may be used. Next, a part of the conductive layer 7 is removed. Thereby, the insulating layer 60 is exposed. Thereafter, the insulating layer 60 is removed by RIE in the same manner as the manufacturing method of the electron emission source of the first embodiment. As a result, as shown in FIG. 25, a through hole 76 is formed in the conductive layer 7 and the insulating layer 60, and the resist layer 9 is exposed on the bottom surface of the through hole 76.
次に、図２６に示されるように、レジスト層９の一部が除去される。それにより、導電層７、絶縁層６０およびレジスト層９を貫通する貫通孔７６９が形成される。その後、図２７に示されるように、レーザアブレーションによって、アルミニウム層５が除去される。それにより、貫通孔７６９に連続する貫通孔５ａがアルミニウム層５に形成される。その結果、ＣＮＴ層３が露出する。 Next, as shown in FIG. 26, a part of the resist layer 9 is removed. Thereby, a through hole 769 that penetrates the conductive layer 7, the insulating layer 60, and the resist layer 9 is formed. Thereafter, as shown in FIG. 27, the aluminum layer 5 is removed by laser ablation. Thereby, a through hole 5 a continuous with the through hole 769 is formed in the aluminum layer 5. As a result, the CNT layer 3 is exposed.
本実施の形態の電子放出源の製造方法においては、緻密な構造を有するレジスト層９を用いて、絶縁層６０を構成する分子がアルミニウム層５内に浸透することが防止されている。なお、レジスト層９は、酸素プラズマを照射することによって、簡単に除去され得るものであり、レジスト層９と絶縁層６０との間の燃焼温度の相違を考慮すると、ＣＮＴ層３に悪影響を及ぼすことはないと考えられる。 In the manufacturing method of the electron emission source according to the present embodiment, the molecules constituting the insulating layer 60 are prevented from penetrating into the aluminum layer 5 by using the resist layer 9 having a dense structure. Note that the resist layer 9 can be easily removed by irradiating oxygen plasma. Considering the difference in combustion temperature between the resist layer 9 and the insulating layer 60, the resist layer 9 is adversely affected. I don't think it will happen.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
１ カソード基板、２ 層間絶縁層、２ａ 貫通孔、２ｂ，２ｃ 上表面、３ ＣＮＴ層、４ 樹脂材料層、５ アルミニウム層、５ａ 貫通孔、６ 絶縁層、７ 導電層、８ 粘着テープ、９ レジスト層、９ａ 上表面、６０ 絶縁層、７６ 貫通孔、７６９ 貫通孔。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cathode substrate, 2 Interlayer insulating layer, 2a Through hole, 2b, 2c Upper surface, 3 CNT layer, 4 Resin material layer, 5 Aluminum layer, 5a Through hole, 6 Insulating layer, 7 Conductive layer, 8 Adhesive tape, 9 Resist Layer, 9a upper surface, 60 insulating layer, 76 through-hole, 769 through-hole.
Claims (8)
前記緩衝層上に保護層を形成するステップと、
前記緩衝層を消滅させ、前記保護層を前記電子放出材料層上に移動させるステップと、
前記保護層上に絶縁層を形成するステップと、
少なくとも前記絶縁層の一部を除去して、前記保護層を露出させるステップと、
少なくとも前記保護層の一部を除去して、前記電子放出材料層を露出させるステップとを含む、電子放出源の製造方法。 Forming a buffer layer on the electron emitting material layer;
Forming a protective layer on the buffer layer;
Extinguishing the buffer layer and moving the protective layer onto the electron-emitting material layer;
Forming an insulating layer on the protective layer;
Removing at least a portion of the insulating layer to expose the protective layer;
Removing at least a portion of the protective layer to expose the electron emission material layer.
前記緩衝層上に保護層を形成するステップと、
前記緩衝層を消滅させ、前記保護層を前記電子放出材料層上に移動させるステップと、
前記保護層上に前記保護層よりも緻密な構造を有する非浸透層を形成するステップと、
前記非浸透層上に絶縁層を形成するステップと、
少なくとも前記絶縁層の一部を除去して、前記非浸透層を露出させるステップと、
少なくとも前記非浸透層の一部を除去して、前記保護層を露出させるステップと、
少なくとも前記保護層の一部を除去して、前記電子放出材料層を露出させるステップとを含む、電子放出源の製造方法。 Forming a buffer layer on the electron emitting material layer;
Forming a protective layer on the buffer layer;
Extinguishing the buffer layer and moving the protective layer onto the electron-emitting material layer;
Forming a non-penetrable layer having a denser structure than the protective layer on the protective layer;
Forming an insulating layer on the non-penetrating layer;
Removing at least a portion of the insulating layer to expose the non-permeable layer;
Removing at least a portion of the non-penetrable layer to expose the protective layer;
Removing at least a portion of the protective layer to expose the electron emission material layer.
前記層間絶縁層に貫通孔を形成し、前記基板を露出させるステップと、
前記貫通孔の底面に露出する前記基板上に電子放出材料層を形成するステップと、
前記電子放出材料層上に緩衝層を形成するステップと、
前記緩衝層上に保護層を形成するステップと、
前記緩衝層を消滅させ、前記保護層を前記電子放出材料層上に移動させるステップと、
前記貫通孔を埋めるとともに前記層間絶縁層の上表面を覆うように、前記保護層よりも緻密な構造を有する非浸透層を形成するステップと、
前記非浸透層の上表面から前記層間絶縁層の所定の深さ位置まで、前記非浸透層の上部および前記層間絶縁層の上部を研磨するステップと、
前記非浸透層および前記層間絶縁層上に絶縁層を形成するステップと、
少なくとも前記絶縁層の一部を除去して、前記非浸透層を露出させるステップと、
少なくとも前記非浸透層の一部を除去して、前記保護層を露出させるステップと、
少なくとも前記保護層の一部を除去して、前記電子放出材料層を露出させるステップとを含む、電子放出源の製造方法。 Forming an interlayer insulating layer on the substrate;
Forming a through hole in the interlayer insulating layer and exposing the substrate;
Forming an electron emission material layer on the substrate exposed at the bottom of the through hole;
Forming a buffer layer on the electron-emitting material layer;
Forming a protective layer on the buffer layer;
Extinguishing the buffer layer and moving the protective layer onto the electron-emitting material layer;
Forming a non-penetrating layer having a denser structure than the protective layer so as to fill the through-hole and cover the upper surface of the interlayer insulating layer;
Polishing an upper part of the non-penetrable layer and an upper part of the interlayer insulating layer from the upper surface of the non-penetrable layer to a predetermined depth position of the interlayer insulating layer;
Forming an insulating layer on the non-penetrating layer and the interlayer insulating layer;
Removing at least a portion of the insulating layer to expose the non-permeable layer;
Removing at least a portion of the non-penetrable layer to expose the protective layer;
Removing at least a portion of the protective layer to expose the electron emission material layer.
前記レジスト層が酸素プラズマによって除去される、請求項２または３に記載の電子放出源の製造方法。 The non-penetrating layer is a resist layer;
4. The method of manufacturing an electron emission source according to claim 2, wherein the resist layer is removed by oxygen plasma.
前記電子放出材料層としてカーボンナノチューブ層が用いられ、
前記絶縁層が反応性イオンエッチングによって除去される、請求項１〜３のいずれかに記載の電子放出源の製造方法。 An aluminum layer having a thickness of 100 nm or more is used as the protective layer,
A carbon nanotube layer is used as the electron emission material layer,
The method for manufacturing an electron emission source according to claim 1, wherein the insulating layer is removed by reactive ion etching.
前記樹脂材料層が熱処理によって焼失する、請求項１〜３のいずれかに記載の電子放出源の製造方法。 A resin material layer is used as the buffer layer,
The manufacturing method of the electron emission source in any one of Claims 1-3 with which the said resin material layer burns down by heat processing.
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- 2005-12-09 JP JP2005356598A patent/JP4707549B2/en not_active Expired - Fee Related
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