JP2007214003A - Substrate of electronic device, and sputtering device for forming film on same substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子を放出する電子デバイスの基板、およびその基板に膜を形成するためのスパッタリング装置に関する。 The present invention relates to a substrate of an electronic device that emits electrons and a sputtering apparatus for forming a film on the substrate.
現在、電子デバイスのうち表示装置において、高輝度、高精細の画質としてＳＥＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ Ｄｉｓｐｌａｙ）が開発されている。 Currently, a surface-conduction electron-emitter display (SED) has been developed as a high-luminance, high-definition image quality in display devices among electronic devices.
このＳＥＤの原理は、真空中において電子を発光面に塗布された蛍光体からなる物質に向けて放出し、蛍光体に衝突させて発光させるものである。 The principle of this SED is that electrons are emitted toward a substance made of a phosphor coated on a light emitting surface in a vacuum, and collide with the phosphor to emit light.
そこで、このようなＳＥＤ用の電子放出素子（電子デバイスの基板）として、一対の対向するガラス材からなる基板の一方に蛍光体を設け、他方に電子を放出する電子放出部を設けたものがある（例えば、特許文献１ご参照。）。
ところで、上記した特許文献１に示すようなＳＥＤ用の電子デバイスの基板では、基板にアルカリ金属を含量した絶縁性材料が用いられているため、電子の放出が阻害される傾向にある。
By the way, in the board | substrate of the electronic device for SED as shown in the above-mentioned
すなわち、基板にアルカリ金属を含量した絶縁性材料が用いられ、この基板に電子を放出する電子放出部が直接設けられているため、電子放出による発光を長時間行うと、電子放出部に基板のアルカリ成分が拡散して電子放出部（具体的に一対の電極膜）を劣化させる原因となる。 That is, an insulating material containing an alkali metal is used for the substrate, and an electron emitting portion that emits electrons is directly provided on the substrate. Alkali components diffuse to cause deterioration of the electron emission portion (specifically, a pair of electrode films).
そこで、上記課題を解決するために本発明は、一対の電極膜から効率よく電子を放出する電子デバイスの基板、およびその基板に膜を形成するためのスパッタリング装置を提供することを目的とする。 Accordingly, in order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a substrate of an electronic device that efficiently emits electrons from a pair of electrode films, and a sputtering apparatus for forming a film on the substrate.
上記の目的を達成するため、本発明にかかる電子デバイス用の基板は、アルカリ金属を含量した絶縁基板に、電子を放出する電子放出部が少なくとも１つ設けられ、前記電子放出部は一対の電極膜が離間して構成され、前記絶縁基板上で前記一対の電極膜間に電位差を与えることにより電子を放出する電子デバイス用の基板において、前記絶縁基板上に当該絶縁基板から拡散する前記アルカリ金属を防止する拡散防止膜が設けられるとともに、前記拡散防止膜上に前記電子放出部が設けられ、前記拡散防止膜の材料と前記絶縁基板の材料とは異なる材料であることを特徴とする。なお、上記した前記拡散防止膜とは、例えば、ＳｉＯX膜，ＳｉＮX膜，ＳｉＯＮX膜，ＡｌＯx膜，ＡｌＮX膜，ＡｌＯＮX膜などのことをいう。 In order to achieve the above object, a substrate for an electronic device according to the present invention is provided with at least one electron emission portion for emitting electrons on an insulating substrate containing an alkali metal, and the electron emission portion is a pair of electrodes. The alkali metal that diffuses from the insulating substrate onto the insulating substrate in a substrate for an electronic device that emits electrons by applying a potential difference between the pair of electrode films on the insulating substrate. A diffusion prevention film is provided to prevent the diffusion, and the electron emission portion is provided on the diffusion prevention film. The material of the diffusion prevention film and the material of the insulating substrate are different materials. The above-mentioned diffusion preventing film refers to, for example, a SiO x film, a SiN x film, a SiON x film, an AlO x film, an AlN x film, an AlON x film, or the like.
本発明によれば、前記絶縁基板上に前記拡散防止膜が設けられるとともに、前記拡散防止膜上に前記電子放出部が設けられ、前記拡散防止膜の材料と前記絶縁基板の材料とは異なる材料であるので、電子放出による発光を長時間行うことによって前記絶縁材料が発熱し、この発熱によって前記一対の電極膜に前記絶縁基板のアルカリ成分が拡散するのを抑制することが可能となり、その結果、前記一対の電極膜の劣化を抑制させることが可能となり、前記一対の電極膜から効率よく電子を放出することが可能となる。 According to the present invention, the diffusion prevention film is provided on the insulating substrate, and the electron emission portion is provided on the diffusion prevention film, and the material of the diffusion prevention film is different from the material of the insulation substrate. Therefore, it is possible to suppress the diffusion of the alkali component of the insulating substrate to the pair of electrode films due to the heat generation by performing light emission by electron emission for a long time, and as a result. The deterioration of the pair of electrode films can be suppressed, and electrons can be efficiently emitted from the pair of electrode films.
また、具体的に、前記絶縁基板は、ガラス基板であってもよく、この場合、表面平滑性および表面平坦性が良好である。さらに、ガラス基板として溶融温度が低いフロートガラスを用いることが好ましい。 Specifically, the insulating substrate may be a glass substrate, and in this case, surface smoothness and surface flatness are good. Furthermore, it is preferable to use float glass having a low melting temperature as the glass substrate.
上記の目的を達成するため、本発明にかかるスパッタリング装置は、真空チャンバ内に、アルカリ金属の拡散を防止するための材料からなるターゲットが設けられ、前記ターゲットに対向して、上記した電子デバイスの基板のうち前記絶縁基板を配し、反応性スパッタリングにより前記絶縁基板上に前記拡散防止膜を形成することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a sputtering apparatus according to the present invention is provided with a target made of a material for preventing diffusion of alkali metal in a vacuum chamber. The insulating substrate is disposed among the substrates, and the diffusion prevention film is formed on the insulating substrate by reactive sputtering.
本発明によれば、前記真空チャンバ内に、前記アルカリ金属の拡散を防止するための材料からなるターゲットが設けられ、前記ターゲットに対向して、上記した電子デバイスの基板のうち前記絶縁基板を配し、反応性スパッタリングにより前記絶縁基板上に前記拡散防止膜を形成する（設ける）ので、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法による膜形成と比較して膜形成の温度を低く抑えることが可能となる。その結果、前記拡散防止膜の耐エッチング特性を良くすることが可能となる。また、このスパッタリング装置によれば、ＣＶＤ法による膜形成と比較して後工程の熱処理工程を必要としないために、膜形成の温度を低く抑えることが可能となり、製造工程を短くすることが可能となる。なお、ＣＶＤ法では熱処理工程を行なわないと膜質（膜の緻密性など）の向上を図ることが難しい。 According to the present invention, a target made of a material for preventing diffusion of the alkali metal is provided in the vacuum chamber, and the insulating substrate among the substrates of the electronic device described above is arranged facing the target. In addition, since the diffusion prevention film is formed (provided) on the insulating substrate by reactive sputtering, the film formation temperature can be kept low compared to film formation by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. As a result, it is possible to improve the etching resistance of the diffusion barrier film. Further, according to this sputtering apparatus, since the heat treatment process of the subsequent process is not required as compared with the film formation by the CVD method, the temperature for film formation can be kept low, and the manufacturing process can be shortened. It becomes. In the CVD method, it is difficult to improve the film quality (film density, etc.) unless a heat treatment step is performed.
前記構成において、前記ターゲットは複数個設けられ、全てのターゲットが前記絶縁基板に対向するように並設されてもよい。 In the above configuration, a plurality of the targets may be provided, and all the targets may be arranged side by side so as to face the insulating substrate.
この場合、前記ターゲットは複数個設けられ、前記全てのターゲットが前記絶縁基板に対向するように並設されるので、前記拡散防止膜を形成する絶縁基板の大型化を図ることが可能となる。 In this case, a plurality of the targets are provided, and all the targets are juxtaposed so as to face the insulating substrate. Therefore, it is possible to increase the size of the insulating substrate on which the diffusion prevention film is formed.
前記構成において、前記ターゲットには、直流電圧を供給する直流電源と、高周波電圧を印加する高周波電源とが接続され、前記直流電源による直流電圧に、前記高周波電源による高周波電圧が重畳されてもよい。 In the above configuration, the target may be connected to a DC power source that supplies a DC voltage and a high-frequency power source that applies a high-frequency voltage, and the high-frequency voltage from the high-frequency power source may be superimposed on the DC voltage from the DC power source. .
この場合、前記ターゲットには前記直流電源と前記高周波電源とが接続され、前記直流電源による直流電圧に、前記高周波電源による高周波電圧が重畳されるので、高出力を得て酸素が前記ターゲットの表面に付着して異常放電を抑制することが可能となる。その結果、高周波電圧を直流電圧に重畳すると比較的早く前記拡散防止膜を形成することが可能となる。 In this case, the DC power source and the high-frequency power source are connected to the target, and the high-frequency voltage generated by the high-frequency power source is superimposed on the DC voltage generated by the DC power source. It becomes possible to suppress abnormal discharge by adhering to the surface. As a result, when the high frequency voltage is superimposed on the DC voltage, the diffusion preventing film can be formed relatively quickly.
前記構成において、前記ターゲットは複数個設けられ、全てのターゲットが前記絶縁基板に対向するように配され、前記各ターゲットに、直流電圧を供給する直流電源と、高周波電圧を印加する高周波電源とが個別に接続され、前記直流電源による直流電圧に、前記高周波電源による高周波電圧が重畳されてもよい。 In the above configuration, a plurality of the targets are provided, all the targets are arranged so as to face the insulating substrate, and a DC power source that supplies a DC voltage to each target and a high frequency power source that applies a high frequency voltage are provided. The high frequency voltage by the high frequency power supply may be superimposed on the direct current voltage by the direct current power supply.
この場合、前記ターゲットは複数個設けられ、前記全てのターゲットが前記絶縁基板に対向するように配され、前記各ターゲットに前記直流電源と前記高周波電源とが個別に接続され、前記直流電源による直流電圧に、前記高周波電源による高周波電圧が重畳されるので、前記絶縁基板の前記拡散防止膜を形成したい部分全体に均一量の前記拡散防止膜を形成することが可能となり、前記拡散防止膜の表面を滑らかにするのに好ましい。そのため、前記拡散防止膜を形成する絶縁基板の大型化を図ることが可能となる。また、複数個の前記ターゲットをそれぞれ個別に監視することができ、複数個の前記ターゲット毎にスパッタリング量を調整することが可能となる。 In this case, a plurality of the targets are provided, all the targets are arranged so as to face the insulating substrate, the direct current power source and the high frequency power source are individually connected to each target, and the direct current by the direct current power source is used. Since the high-frequency voltage from the high-frequency power source is superimposed on the voltage, it becomes possible to form a uniform amount of the diffusion prevention film over the entire portion of the insulating substrate where the diffusion prevention film is to be formed, and the surface of the diffusion prevention film Is preferable for smoothing. Therefore, it is possible to increase the size of the insulating substrate on which the diffusion prevention film is formed. Further, the plurality of targets can be individually monitored, and the sputtering amount can be adjusted for each of the plurality of targets.
前記構成において、前記スパッタリング時における温度は、前記絶縁基板の軟化温度よりも低い温度であってもよい。なお、特に、前記スパッタリング時における温度が、前記絶縁基板の性質が変化する温度である基板温度よりも低いことが好適である。この基板温度は、軟化温度よりも低い温度である。 The said structure WHEREIN: The temperature at the time of the said sputtering may be temperature lower than the softening temperature of the said insulating substrate. In particular, it is preferable that the temperature at the time of the sputtering is lower than the substrate temperature at which the property of the insulating substrate changes. This substrate temperature is lower than the softening temperature.
上記したように、前記スパッタリング時における温度が前記絶縁基板の軟化温度よりも低い温度であって、スパッタリングが反応性（リアクティブ）スパッタリングである場合に、前記拡散防止膜の耐エッチング特性を良好にすることが可能となる。 As described above, when the temperature at the time of sputtering is lower than the softening temperature of the insulating substrate and the sputtering is reactive (reactive) sputtering, the anti-etching property of the diffusion prevention film is improved. It becomes possible to do.
本発明によれば、一対の電極膜から効率よく電子を放出する電子デバイスの基板、およびその基板に膜を形成するためのスパッタリング装置を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the board | substrate of the electronic device which discharge | releases an electron efficiently from a pair of electrode film, and the sputtering apparatus for forming a film | membrane in the board | substrate.
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本実施例にかかる電子デバイスは、真空中において電子を発光面に塗布された蛍光体からなる物質に向けて放出し、蛍光体に衝突させて発光させる表面電界表示部であり、その発光原理を図１を用いて説明する。なお、図１は、発光原理を説明するための表面電界表示部１の概略構成を示した図面であり、表面電界表示部１の一部を示した概略図である。
The electronic device according to this example is a surface electric field display unit that emits electrons toward a substance made of a phosphor coated on a light emitting surface in a vacuum and collides with the phosphor to emit light. This will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the surface electric
表面電界表示部１は、図１に示すように、前側基板２と後側基板３とが、予め設定した間隙をもって対向配置されている。前側基板２と後側基板３とは、それぞれ直方体のアルカリ金属を含量した絶縁基板からなる。そして、前側基板２と後側基板３とは、それぞれ平面視外周で接合され（図示省略）、前側基板２と後側基板３との対向空間１１が真空状態となっている。なお、本実施例では、前側基板２および後側基板３としてガラス基板として、溶融温度が低いフロートガラスを用いる。
As shown in FIG. 1, the surface electric
前側基板２の対向空間側面２１には、図１に示すように、画像を表示するための画像表示部として機能する蛍光体部２２が設けられている。
As shown in FIG. 1, a
蛍光体部２２は、複数個の蛍光体２３と、これら蛍光体２３を分けるための遮光部２４から構成され、複数個の蛍光体２３が並設され、それぞれの間に遮光部２４が設けられている。図１では、３つの蛍光体２３しか示していないが、図１は表面電界表示部１の一部を示した概略図であり、実際は蛍光体２３がマトリックス状に複数個設けられている。また、蛍光体部２２上には、アルミニウム等の導電性薄膜２５が形成されている。
The
後側基板３（本発明でいう電子デバイスの基板）の対向空間側面３１には、フロートガラスからなる後側基板３と異なる絶縁材料の膜（本発明でいう拡散防止膜）が設けられ、本実施例では、図１に示すように、ＳｉＯ2膜３２が設けられている。このＳｉＯ2膜３２によれば、後側基板３に含まれたアルカリ金属が一対の電極膜３５，３６に拡散（例えば熱拡散）するのを防止する。
On the opposite
また、後側基板３のＳｉＯ2膜３２上には、蛍光体２３を励起発光させるために電子を放出する表面伝導型の電子放出部３４が設けられている。電子放出部３４は、図１に示すように複数個設けられ、これら複数個の電子放出部３４は、それぞれ前側基板２の各蛍光体２３に対応して対向して配されている。すなわち、後側基板３の対向空間側面３１上にマトリックス状に設けられている。また、この後側基板３のＳｉＯ2膜３２上には、各電子放出部３４に駆動電圧を与えるための多数本の配線Ｌが引き回されている（図示省略）。
Further, on the SiO 2 film 32 of the
各電子放出部３４は、図１に示すように、一対の電極膜３５，３６が離間して構成され、一対の電極膜３５，３６に電圧を印加する（電位差を与える）ことにより電子を蛍光体部２２に向けて放出する。なお、本実施例用いる一対の電極膜３５，３６の材料としては、金属などの一般的な導電性の材料を用いている。
As shown in FIG. 1, each
上記したように、本実施例にかかる表面電界表示部１の後側基板３によれば、アルカリ金属を含量した当該後側基板３上に拡散防止膜であるＳｉＯ2膜３２が設けられるとともに、ＳｉＯ2膜３２上に電子放出部３４が設けられ、ＳｉＯ2膜３２の材料と当該後側基板３の材料とは異なる材料であるので、電子放出による発光を長時間行うことによって一対の電極膜３５，３６に当該後側基板３のアルカリ成分が拡散するのを抑制することができ、その結果、一対の電極膜３５，３６の劣化を抑制させることができ、一対の電極膜３５，３６から効率よく電子を放出することができる。
As described above, according to the
また、表面電界表示部１の後側基板３がガラス基板であるので、表面平滑性および表面平坦性が良好である。特に、ガラス基板として溶融温度が低いフロートガラスを用いることが好ましい。
Further, since the
なお、本実施例では、上記したように、前記拡散防止膜としてＳｉＯ2膜３２を用いているが、これに限定されるものではなく、当該後側基板３に含まれたアルカリ金属が一対の電極膜３５，３６に拡散するのを防止する膜であれば他の膜であってもよい。具体的に、ＳｉＯX膜，ＳｉＮX膜，ＳｉＯＮX膜，ＡｌＯx膜，ＡｌＮX膜，ＡｌＯＮX膜などであってもよい。
In this embodiment, as described above, the SiO 2 film 32 is used as the diffusion preventing film. However, the present invention is not limited to this, and the alkali metal contained in the
また、本実施例では、複数個の蛍光体２３と、これら蛍光体２３に対応した電子放出部３４を設けているが、数や配置はこれに限定されるものではなく、１つの電子放出部とこれに対応する１つの蛍光体からなってもよい。すなわち、任意の数や配置により表面電界表示部１を構成してもよい。
In this embodiment, a plurality of
また、本実施例では、後側基板３の対向空間側面３１にＳｉＯ2膜３２が設けられているが、これに限定されるものではなく、電子放出部３４を形成する面に形成されていれば任意の面に形成してもよい。
In this embodiment, the SiO 2 film 32 is provided on the
次に、上記した上記した表面電界表示部１の後側基板３のＳｉＯ2膜３２の形成方法について図２を用いて説明する。なお、本実施例では、インライン方式のスパッタリング装置を用いて、表面電界表示部１の後側基板３単体にＳｉＯ2膜３２を形成する（設ける）。なお、基板の搬送方向を図４に示す矢印で示す。
Next, a method of forming the SiO 2 film 32 on the
スパッタリング装置４は、図２に示すように、真空チャンバ（図示省略）内に不活性ガスとしてのＡｒガス等と、反応性ガスとしてのＮ2ガス、Ｏ2ガス等とを供給して、マグネトロン放電を利用した反応性スパッタリングによって、真空チャンバ内に配した表面電界表示部１の後側基板３単体（本発明でいう絶縁基板）にＳｉＯ2膜３２を形成するものである。
As shown in FIG. 2, the sputtering apparatus 4 supplies Ar gas or the like as an inert gas and N 2 gas or O 2 gas or the like as a reactive gas in a vacuum chamber (not shown), The SiO 2 film 32 is formed on the
真空チャンバ内には、図２に示すように、アルカリ金属の拡散を防止するための構成材料であるシリコン（Ｓｉ）を成分とするターゲット面が円形に形成されたターゲット４１が８つ並設されている。また、真空チャンバ内には、後側基板３単体が、各ターゲット４１に対向して配置されている。なお、これら８つのターゲット４１は、それぞれのターゲット面の位置を、図２に示すように、対象基板である後側基板３単体のＳｉＯ2膜３２を形成したい全ての領域（後側基板３単体の対向空間側面３１）にＳｉＯ2膜３２を形成するように、後側基板３単体の対向空間側面３１に対して散布した状態で配されている。
In the vacuum chamber, as shown in FIG. 2, eight
各ターゲット４１のターゲット面裏面には、真空チャンバ内に電界を形成するために通電されるターゲット電極（図示省略）がそれぞれ設けられ、さらに、各ターゲット電極の背面側に各ターゲット電極にて形成される電界とは直交する磁界を形成するように、複数の磁石（図示省略）がそれぞれ設けられている。また、各ターゲット電極には、電源装置４２がそれぞれ接続されている。なお、図２では、１つのターゲット４１と電源装置４２との接続状態を示したブロック図を示し、その他のターゲット４１と電源装置４２との接続状態を示した図は省略している。
A target electrode (not shown) that is energized to form an electric field in the vacuum chamber is provided on the back surface of the target surface of each
各ターゲットの電源装置４２は、図２に示すように、各ターゲット電極に接続されたマッチングボックス４３（図２に示すＭ．ＢＯＸ）と、マッチングボックス４３に接続され高周波電圧を印加する高周波電源４４（図２に示すＲＦ）と、マッチングボックス４３に接続され直流電圧を印加する直流電源４５（図２に示すＤＣ）とから構成されている。高周波電源４４および直流電源４５は、高周波電流および直流電流がそれぞれ断続的に出力されるようになっている。直流電源４５は、矩形波パルス信号のオンおよびオフに同期して直流電流が出力される。また、高周波電源４４は、パルス信号のオンに対して予め設定した時間遅れのタイミングで高周波電流が出力されて、矩形波パルス信号のオフに同期して高周波電流の出力が停止される。
As shown in FIG. 2, each target power supply 42 includes a matching box 43 (M.BOX shown in FIG. 2) connected to each target electrode, and a high-frequency power supply 44 that is connected to the
高周波電源４４から断続的に出力される高周波電流は、マッチングボックス４３内に設けられたインピーダンスマッチング回路（図示省略）に与えられており、高周波電流はインピーダンスマッチング回路によってインピーダンスマッチングされて、ターゲット電極に与えられる。
The high-frequency current output intermittently from the high-frequency power supply 44 is given to an impedance matching circuit (not shown) provided in the
直流電源４５から断続的に出力される直流電流は、マッチングボックス４３において矩形波パルス信号に同期してオンおよびオフするようになっており、マッチングボックス４３に与えられる直流電流が、断続的に出力される。マッチングボックス４３から出力される直流電流は、インピーダンスマッチング回路から出力される高周波電流に重畳されて、高周波電流とともにターゲット電極に与えられる。
The DC current intermittently output from the
各電源装置４２にそれぞれ設けられた各高周波電源４４から出力される高周波電流は、１つの位相器（図示省略）によって位相のずれが解消するように調整されて、全てが同期した状態で出力されるようになっている。 The high-frequency current output from each high-frequency power supply 44 provided in each power supply device 42 is adjusted so that the phase shift is eliminated by one phase shifter (not shown), and all are output in a synchronized state. It has become so.
上記した構成からなるスパッタリング装置４では、真空チャンバ内にＡｒガスとＯ2ガスとの混合ガスが、１×１０-3Ｔｏｒｒの圧力を維持しながら導入された状態で、各ターゲット電極に、直流電源４５から断続的に出力される直流電流と、高周波電源４４から断続的に出力された高周波電流とが重畳されて通電される。そして、真空チャンバ内にて放電が発生し、各ターゲット４１からはＳｉ粒子がスパッタリングされ、スパッタリングされたＳｉ粒子が、反応性ガスと反応して後側基板３単体に付着し、ＳｉＯ2膜３２が後側基板３単体に形成される。なお、スパッタリング時の温度は、後側基板３単体の軟化温度よりも低い温度に設定されている。具体的に、本実施例では、４００〜５００度に設定されている。なお、本実施例では、スパッタリング時における温度が、軟化温度（後側基板３としてフロートガラスを用いた場合４００〜５００度）以下の温度に設定されているが、さらに好適な例では、スパッタリング時における温度が、後側基板３の性質が変化する温度である基板温度（後側基板３としてフロートガラスを用いた場合３００度以下）よりも低い温度に設定されている。
In the sputtering apparatus 4 having the above-described configuration, a direct current is supplied to each target electrode while a mixed gas of Ar gas and O 2 gas is introduced into the vacuum chamber while maintaining a pressure of 1 × 10 −3 Torr. The direct current output intermittently from the
上記したように、本実施例にかかるスパッタリング装置４によれば、真空チャンバ内に、アルカリ金属の拡散を防止するための材料であるＳｉからなるターゲット４１が設けられ、ターゲット４１に対向して、上記した表面電界表示部１の後側基板３単体を配し、反応性スパッタリングにより後側基板３上に拡散防止膜であるＳｉＯ2膜３２を形成する（設ける）ので、ＣＶＤ法による膜形成と比較して膜形成の温度を低く抑えることができる。その結果、ＳｉＯ2膜３２の耐エッチング特性を良くすることができる。また、このスパッタリング装置４によれば、ＣＶＤ法による膜形成と比較して後工程の熱処理工程を必要としないために、膜形成の温度を低く抑えることができ、製造工程を短くすることができる。なお、ＣＶＤ法では熱処理工程を行なわないと膜質（膜の緻密性など）の向上を図ることが難しい。
As described above, according to the sputtering apparatus 4 according to the present example, the
また、一対のターゲット４１が８つ設けられ、全てのターゲット４１が後側基板３に対向するように並設されるので、ＳｉＯ2膜３２を形成する後側基板３の大型化を図ることができる。
In addition, since eight pairs of
また、ターゲット４１には直流電源４５と高周波電源４４とが接続され、直流電源４５による直流電圧に、高周波電源４４による高周波電圧が重畳されるので、高出力を得て酸素がターゲット４１の表面に付着して異常放電を抑制することができる。その結果、高周波電圧を直流電圧に重畳すると比較的早くＳｉＯ2膜３２を形成することができる。
Further, a
また、一対のターゲット４１が８つ設けられ、全てのターゲット４１が後側基板３に対向するように配され、各ターゲット４１に直流電源４５と高周波電源４４とが個別に接続され、直流電源４５による直流電圧に、高周波電源４４による高周波電圧が重畳されるので、後側基板３のＳｉＯ2膜３２を形成したい部分全体に均一量のＳｉＯ2膜３２を形成することができ、ＳｉＯ2膜３２の表面を滑らかにするのに好ましい。そのため、ＳｉＯ2膜３２を形成する後側基板３の大型化を図ることができ。また、８つのターゲット４１をそれぞれ個別に監視することができ、８つのターゲット４１毎にスパッタリング量を調整することができる。
Further, eight pairs of
また、反応性スパッタリングにおける温度は、後側基板３の軟化温度よりも低い温度であるので、ＳｉＯ2膜３２の耐エッチング特性を良くすることができる。特に、反応性スパッタリングにおける温度が、軟化温度よりも低い基板温度以下に設定されていることが好適である。
Further, since the temperature in the reactive sputtering is lower than the softening temperature of the
上記したように、スパッタリング時における温度が前記絶縁基板の軟化温度よりも低い温度であって、スパッタリングが反応性（リアクティブ）スパッタリングである場合に、前記拡散防止膜の耐エッチング特性を良好にすることが可能となる。 As described above, when the temperature at the time of sputtering is lower than the softening temperature of the insulating substrate and the sputtering is reactive (reactive) sputtering, the anti-etching property of the diffusion prevention film is improved. It becomes possible.
そこで、実際に、上記したような本実施例に示す反応性スパッタリング法によるＳｉＯ2膜３２（ＳｉＯX膜）と、比較例で挙げたＣＶＤ法によるＳｉＯX膜と、参考例として高周波スパッタリング法によるＳｉＯX膜と、のエッチング量および成膜基板温度を測定した。その結果を、以下の表１，２に示す。 Therefore, actually, the SiO 2 film 32 (SiO X film) by a reactive sputtering method in this embodiment as described above, the SiO X film formed by a CVD method mentioned in Comparative Example, by high-frequency sputtering method as a reference example The etching amount of the SiO x film and the film formation substrate temperature were measured. The results are shown in Tables 1 and 2 below.
なお、本測定におけるエッチング条件を、表１の表外に示す。また、本実施例および比較例ではターゲットとしてＳｉターゲットを用い、参考例ではターゲットとして石英ターゲットを用いている。 In addition, the etching conditions in this measurement are shown outside of Table 1. In this example and the comparative example, a Si target is used as a target, and in the reference example, a quartz target is used as a target.
上記した表１，２から、本実施例に示す反応性スパッタリング法によるＳｉＯ2膜３２（ＳｉＯX膜）の成膜エッチングによれば、他の参考例（高周波数スパッタリング法によるＳｉＯX膜）や比較例（ＣＶＤ法によるＳｉＯX膜）と比較して、エッチング量が少なく、さらに成膜基板温度が低いことがわかる。 From the above Tables 1 and 2 , according to the film-forming etching of the SiO 2 film 32 (SiO x film) by the reactive sputtering method shown in this example, other reference examples (SiO x film by the high frequency sputtering method) It can be seen that the etching amount is small and the film formation substrate temperature is low as compared with the comparative example (SiO x film by CVD method).
上記したことから、他の参考例（高周波数スパッタリング法によるＳｉＯX膜）や比較例（ＣＶＤ法によるＳｉＯX膜）よりも、本実施例に示す反応性スパッタリング法によるＳｉＯ2膜３２（ＳｉＯX膜）のほうが酸に溶け難いことが分かった。その結果、他の参考例（高周波数スパッタリング法によるＳｉＯX膜）や比較例（ＣＶＤ法によるＳｉＯX膜）よりも、本実施例に示す反応性スパッタリング法によるＳｉＯ2膜３２（ＳｉＯX膜）のほうが、耐エッチング特性がすぐれていることが分かった。 As described above, the SiO 2 film 32 (SiO X film) formed by the reactive sputtering method shown in the present embodiment, rather than the other reference examples (SiO X film formed by the high frequency sputtering method) and the comparative example (SiO X film formed by the CVD method). Membrane) was found to be less soluble in acid. As a result, the SiO 2 film 32 (SiO X film) by the reactive sputtering method shown in the present embodiment is better than the other reference examples (SiO X film by the high frequency sputtering method) and the comparative example (SiO X film by the CVD method). It was found that the etching resistance was superior.
また、低温成膜工程において、他の参考例（高周波数スパッタリング法によるＳｉＯX膜）や比較例（ＣＶＤ法によるＳｉＯX膜）よりも、本実施例に示す反応性スパッタリング法によるＳｉＯ2膜３２（ＳｉＯX膜）のほうが、膜の平滑性、平坦性、および緻密性などの膜質の向上を図ることができ、その結果、耐拡散性が向上した。 Further, in the low-temperature film forming step, the SiO 2 film 32 by the reactive sputtering method shown in the present embodiment is compared with other reference examples (SiO x film by high frequency sputtering method) and comparative examples (SiO x film by CVD method). The (SiO x film) can improve the film quality such as smoothness, flatness and denseness of the film, and as a result, the diffusion resistance is improved.
なお、本実施例では、一対のターゲット４１を８つ設けているが、これに限定されるものではなく、ターゲットの数を任意に設定してもよい。また、ターゲットの数を増やすことで基板の大型化に好適に対応できる。
In the present embodiment, eight pairs of
また、本実施例では、アルカリ金属の拡散を防止するための材料として、Ｓｉを用いているが、これに限定されるものではなく、アルカリ金属の拡散を防止するための材料は拡散防止膜に対応して可変させるものである。例えば、拡散防止膜としてＡｌ2Ｏ3膜を用いた場合、アルカリ金属の拡散を防止するための材料として、Ａｌを用いる。 In this embodiment, Si is used as a material for preventing the diffusion of alkali metal. However, the present invention is not limited to this, and the material for preventing the diffusion of alkali metal is used as a diffusion prevention film. Correspondingly, it is variable. For example, when an Al 2 O 3 film is used as the diffusion preventing film, Al is used as a material for preventing alkali metal diffusion.
また、本実施例では、インライン方式のスパッタリング装置４を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、カルーセル方式のスパッタリング装置であってもよい。 In the present embodiment, the in-line type sputtering apparatus 4 is used. However, the present invention is not limited to this. For example, a carousel type sputtering apparatus may be used.
なお、本発明は、その精神や主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 It should be noted that the present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit, gist, or main features. For this reason, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not restricted by the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
本発明にかかる電子デバイスの基板として、表面電界表示部の基板に好適である。 The substrate of the electronic device according to the present invention is suitable for a substrate of a surface electric field display unit.
３ 後側基板（電子デバイス用の基板）
３２ ＳｉＯ2膜（ＳｉＯX膜）
３４ 電子放出部
３５，３６ 一対の電極膜
４ スパッタリング装置
４１ ターゲット
４４ 高周波電源
４５ 直流電源
3 Rear substrate (substrate for electronic devices)
32 SiO 2 film (SiO x film)
34
Claims (7)
前記絶縁基板上に当該絶縁基板から拡散する前記アルカリ金属を防止する拡散防止膜が設けられるとともに、前記拡散防止膜上に前記電子放出部が設けられ、
前記拡散防止膜の材料と前記絶縁基板の材料とは異なる材料であることを特徴とする電子デバイスの基板。 An insulating substrate containing an alkali metal is provided with at least one electron-emitting portion that emits electrons, and the electron-emitting portion includes a pair of electrode films spaced apart from each other on the insulating substrate. In a substrate for an electronic device that emits electrons by applying a potential difference to
A diffusion prevention film for preventing the alkali metal diffusing from the insulation substrate is provided on the insulation substrate, and the electron emission portion is provided on the diffusion prevention film,
The substrate of an electronic device, wherein the material of the diffusion prevention film and the material of the insulating substrate are different materials.
前記ターゲットに対向して、請求項１または２に記載された電子デバイスの基板のうち前記絶縁基板を配し、反応性スパッタリングにより前記絶縁基板上に前記拡散防止膜を形成することを特徴とするスパッタリング装置。 A target made of a material for preventing diffusion of alkali metal is provided in the vacuum chamber,
The insulating substrate among the substrates of the electronic device according to claim 1 or 2 is arranged facing the target, and the diffusion prevention film is formed on the insulating substrate by reactive sputtering. Sputtering equipment.
前記直流電源による直流電圧に、前記高周波電源による高周波電圧が重畳されたことを特徴とする請求項３に記載のスパッタリング装置。 The target is connected to a direct current power source for supplying a direct current voltage and a high frequency power source for applying a high frequency voltage,
The sputtering apparatus according to claim 3, wherein a high frequency voltage from the high frequency power source is superimposed on a direct current voltage from the direct current power source.
前記各ターゲットに、直流電圧を供給する直流電源と、高周波電圧を印加する高周波電源とが個別に接続され、
前記直流電源による直流電圧に、前記高周波電源による高周波電圧が重畳されたことを特徴とする請求項３に記載のスパッタリング装置。 A plurality of the targets are provided, and all the targets are arranged to face the insulating substrate,
A direct current power source for supplying a direct current voltage and a high frequency power source for applying a high frequency voltage are individually connected to each target,
The sputtering apparatus according to claim 3, wherein a high frequency voltage from the high frequency power source is superimposed on a direct current voltage from the direct current power source.
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