JP3848228B2 - Wiring device manufacturing method, electron source substrate manufacturing method, and image display device manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線装置の製造方法および配線装置に係わり、特に下部導電層上に、一方向に延びた層間絶縁膜を介して、同方向に延びた上部導電層が形成され、該層間絶縁膜の開孔を通して下部の導電層と上部の導電層とが接続された配線装置の製造方法および配線装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
下部導電層上に一方向に延びた層間絶縁膜を介して、同方向に延びた上部導電層を形成し、層間絶縁膜の開孔を通して両導電層を接続する配線装置は、マトリクス配線を用いる、プラズマディスプレイ、アクティブマトリクス液晶表示素子、電子放出素子を用いたフラットディスプレイ、光電変換部にアモルファスシリコンを用いた二次元光センサ等に用いられている。以下、電子放出素子を用いたフラットディスプレイの電子源基板を例にとって配線構造を説明する。電子源基板は基板上に配線をマトリクス状に配置し、上部配線と下部配線との交差部近傍にそれぞれ上部配線と下部配線とに接続される電子放出素子を配置したものである。電子放出素子としてはここでは、薄膜に設けられた電子放出部から電子を放出する表面伝導型電子放出素子と呼ばれる素子を用いている。
【0003】
図11はマトリクス方式の配線を有する電子源基板の配線交差部近傍を示す構成図であり、図12は図11の上部配線の一部を切り欠いて、開孔部と下部配線を示した構成図である。
【0004】
図11及び図12において、101は表面伝導型電子放出素子であり、電子放出部が形成される電子放出部形成用薄膜104、薄膜104の両端とそれぞれ接続される素子電極102及び103から構成される。105は素子電極103と接続される第一導電層、106は層間絶縁層、107は層間絶縁層106に設けられる抜けパターン(コンタクトホール)、108は第二導電層である。抜けパターン107を介して素子電極102(下部導電層)と第二導電層108(上部電極層)とが接続され、表面伝導型電子放出素子に電流を流すことで、薄膜104に形成される電子放出部から電子が放出される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、素子電極102と第二導電層108が接続される部分では、層間絶縁層106に設けられた抜けパターン107によって第二導電層108が落ち込む構成で形成されるために、少なからず第二導電層108の膜厚が厚くなる。さらに、低抵抗マトリクス配線を実現するに際しても、各導電層の膜厚は厚くなる傾向にある。
【0006】
第二導電層108は、低抵抗化の目的から金属含有成分比が大きく、線膨張係数が下地の層間絶縁層106よりも大きい。図12中のB-B'断面図である図13を参照しながら説明する(図13では素子電極102は省略されている。)。焼成時の収縮と線膨張係数の差により、焼成後、室温に戻した際に層間絶縁層106に大きな引張り応力が作用してしまう。すると、層間絶縁層106と絶縁性基板31との境界領域に破壊が生じてしまい、最悪の場合には素子電極102が引き裂かれてしまい、不良素子を発生させることになる。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の配線装置の製造方法は、下部導電層と上部導電層とが層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを通して接続された配線装置の製造方法であって、
全周が囲まれたコンタクトホールを備え、X方向に延びる層間絶縁膜であって、前記X方向に対して垂直なY方向における前記層間絶縁膜の幅を規定する前記層間絶縁膜の両端部のうちの一方の端部よりも他方の端部の近くに前記コンタクトホールが位置している層間絶縁膜を、前記コンタクトホールが下部導電層上に位置するように設ける工程と、
遮蔽部と前記X方向に延びた開口部とを備えるマスクを、前記コンタクトホールの一部であって、少なくとも前記層間絶縁膜の前記他方の端部側に位置する部分が前記遮蔽部で覆われ、前記コンタクトホールの他の部分が前記開口部で露出されるように、前記層間絶縁膜上に施し、前記マスクの開口部を介して上部導電層の材料を付与する工程と、
を含むことを特徴とする。
また本発明の配線装置の製造方法は、下部導電層と上部導電層とが層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを通して接続された配線装置の製造方法であって、
全周が囲まれたコンタクトホールを備え、X方向に延びる層間絶縁膜を、前記コンタクトホールが下部導電層上に位置するように設ける工程と、
遮蔽部と前記X方向に延びた開口部とを備えるマスクを、前記X方向に対して垂直なY方向における前記コンタクトホールの両端が前記遮蔽部で覆われ、前記コンタクトホールの前記Y方向における前記両端の間に位置する他の部分が前記開口部で露出されるように、前記層間絶縁膜上に施し、前記マスクの開口部を介して上部導電層の材料を付与する工程と、
を含むことを特徴とする。
【0008】
本発明の電子源基板の製造方法は、上部導電層と、電子放出素子に接続された下部導電層とが、層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを通して接続された電子源基板の製造方法であって、
全周が囲まれたコンタクトホールを備え、X方向に延びる層間絶縁膜であって、前記X方向に対して垂直なY方向における前記層間絶縁膜の幅を規定する前記層間絶縁膜の両端部のうちの一方の端部よりも他方の端部の近くに前記コンタクトホールが位置している層間絶縁膜を、基板上に設けられた下部導電層上に前記コンタクトホールが位置するように設ける工程と、
遮蔽部と前記X方向に延びた開口部とを備えるマスクを、前記コンタクトホールの一部であって、少なくとも前記層間絶縁膜の前記他方の端部側に位置する部分が前記遮蔽部で覆われ、前記コンタクトホールの他の部分が前記開口部で露出されるように、前記層間絶縁膜上に施し、前記マスクの開口部を介して上部導電層となる材料を付与する工程と、
を含むことを特徴とする。
また本発明の電子源基板の製造方法は、上部導電層と、電子放出素子に接続された下部導電層とが、層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを通して接続された電子源基板の製造方法であって、
全周が囲まれたコンタクトホールを備え、X方向に延びる層間絶縁膜を、基板上に設けられた下部導電層上に前記コンタクトホールが位置するように設ける工程と、
遮蔽部と前記X方向に延びた開口部とを備えるマスクを、前記X方向に対して垂直なY方向における前記コンタクトホールの両端が前記遮蔽部で覆われ、前記コンタクトホールの前記Y方向における前記両端の間に位置する他の部分が前記開口部で露出されるように、前記層間絶縁膜上に施し、前記マスクの開口部を介して上部導電層の材料を付与する工程と、
を含むことを特徴とする。
【0009】
本発明の画像表示装置の製造方法は、(i)複数の電子放出素子を備えており、該複数の電子放出素子の各々が、層間絶縁膜に設けられた複数のコンタクトホールを通して上部導電層に接続された複数の下部導電層の各々に接続されてなる電子源基板と、(ii)前記複数の電子放出素子から放出された電子により発光する蛍光体膜を有する基板と、を備えた画像表示装置の製造方法であって、
全周が囲まれた複数のコンタクトホールを備え、X方向に延びる層間絶縁膜であって、前記X方向に対して垂直なY方向における前記層間絶縁膜の幅を規定する前記層間絶縁膜の両端部のうちの一方の端部よりも他方の端部の近くに前記コンタクトホールが位置している層間絶縁膜を、基板上に前記X方向に並んで設けられた複数の下部導電層の各々の上に前記複数のコンタクトホールの各々が位置するように設ける工程と、
遮蔽部と前記X方向に延びた開口部とを備えるマスクを、前記複数のコンタクトホールの各々の一部であって、少なくとも前記層間絶縁膜の前記他方の端部側に位置する部分が前記遮蔽部で覆われ、前記複数のコンタクトホールの各々の他の部分が前記開口部で露出されるように、前記層間絶縁膜上に施し、前記マスクの開口部を介して上部導電層となる材料を付与する工程を含む、ことを特徴とする。
また本発明の画像表示装置の製造方法は、(i)複数の電子放出素子を備えており、該複数の電子放出素子の各々が、層間絶縁膜に設けられた複数のコンタクトホールを通して上部導電層に接続された複数の下部導電層の各々に接続されてなる電子源基板と、(ii)前記複数の電子放出素子から放出された電子により発光する蛍光体膜を有する基板と、を備えた画像表示装置の製造方法であって、
全周が囲まれた複数のコンタクトホールを備え、X方向に延びる層間絶縁膜を、基板上にX方向に並んで設けられた複数の下部導電層の各々の上に前記複数のコンタクトホールの各々が位置するように設ける工程と、
遮蔽部と前記X方向に延びた開口部とを備えるマスクを、前記X方向に対して垂直なY方向における前記複数のコンタクトホールの各々の両端が前記遮蔽部で覆われ、前記複数のコンタクトホールの各々の前記Y方向における前記両端の間に位置する他の部分が前記開口部で露出されるように、前記層間絶縁膜上に施し、前記マスクの開口部を介して上部導電層となる材料を付与する工程を含む、ことを特徴とする。
【0010】
また、前記上部電極層は印刷配線層であるとよい。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の好適な実施形態について説明する。ここでは、電子放出素子を用いたフラットディスプレイの電子源基板を例にとって説明を行う。電子源基板は基板上に配線をマトリクス状に配置し、上部配線と下部配線との交差部近傍にそれぞれ上部配線と下部配線とに接続される電子放出素子を配置したものである。電子放出素子としてはここでは、薄膜に設けられた電子放出部から電子を放出する表面伝導型電子放出素子と呼ばれる素子を用いている。
【0012】
上記表面伝導型電子放出素子としては、本件出願人により、多数の素子を配列して駆動するための方法が特開昭64−31332号公報に開示され、画像表示装置への応用が本出願人によるUSP5,066,883号や特開平2−257551号公報、特開平4−28137号公報等において開示されている。
【0013】
図1に、本発明の実施形態に係る画像表示装置で用いられる電子源基板の製造方法を示す。図1では、層間絶縁層106まで作成した電子源基板に第二導電層108(図1において不図示)をパターンニングするためのマスク111をアライメント後の上面図を示す。なお、図11及び図12と同一構成部材については同一符号を付する(以下の図3以降の各図でも同様とする。)。
【0014】
図1において、101は表面伝導型電子放出素子であり、電子放出部が形成される電子放出部形成用薄膜104、薄膜104の両端と接続される素子電極102及び103から構成される。105は素子電極103と接続される第一導電層、106はX方向に延びた層間絶縁層、107は層間絶縁層106に設けられる抜けパターン(コンタクトホール)である、また、111は第二導電膜108(図1において不図示)をパターンニングするための金属マスクであり、110は金属マスク111の開口部、109は金属マスク111の遮蔽部である。抜けパターン107を介して素子電極102(下部導電層)とマスク111を用いて層間絶縁膜106上に形成される第二導電層108(上部導電層)とが接続され、表面伝導型電子放出素子に電流を流すことで、薄膜104に形成される電子放出部から電子が放出される。
【0015】
図1の通りに作成した層間絶縁層106の抜けパターン107の断面図(図1中のB-B'断面)を第二導電層108も含めて、図2に示す。第二導電層108はマスク111を用いて層間絶縁膜106上に形成される。図1に示すように、マスク111は、マスク111の開口部110内に抜けパターン107全体が含まれるように設けられておらず、抜けパターン107のX方向に沿った側壁側の一方がマスク111の遮蔽部109で覆われるように配置されている。このようにマスク111を配置することで図2に示すように、層間絶縁膜の一方の側壁(図2中左側の側壁)と第二導電層108との間には隙間dが設けられている。ここで隙間dは一方の側壁の上端部と第二導電層108とが接していない空間をいい、側壁の上端部と接していなければ第二導電層108が側壁と接するように破線部108aまで延びて形成されてもよい。
【0016】
上記のように隙間dを設けることで、図13で応力集中が発生していた層間絶縁層106と絶縁基板31の境界領域への応力集中が低減された。この原因は必ずしも明確でないが、次のように考察することができる。図13を用いて説明すると、焼成時の収縮と第二導電層108との線膨張係数の差により生じた層間絶縁層106に引張り応力が作用しても図13の開孔を形成する部分の層間絶縁層106の幅Dに比べて、図2に示すように開孔を形成する部分の層間絶縁層106の幅D1を大きくすれば(D1>D)、基板31と層間絶縁層106との接着力が強くなり層間絶縁層106と絶縁性基板31との境界領域の応力集中を緩和することができる。また、層間絶縁層106に引張り応力が作用しても第二導電層108と層間絶縁層106との接触面積が小さければ層間絶縁層106にかかる引張り応力の値は小さくなり、層間絶縁層106と絶縁性基板31との境界領域の応力集中を緩和することができる。
【0017】
つまり、コンタクトホールを左側に寄せたことによる、層間絶縁層106の右側の応力低減効果と、図1に示す印刷マスクの開口からコンタクトホールの開孔の一部が見えないように(側壁側の一方がマスク111の遮蔽部109で覆われるように)印刷し、層間絶縁層106と第二導電層108の接触部面積が減少したことによる、層間絶縁層106の左側の応力低減効果によるものと考えられる。特に、図1、2のように、非対称な構成とすると、図2中右側の応力は、図2中左側の応力よりも30%程度更に小さくなることが、確認されている。よって、図1、2の形態はより好適な形態となっている。
【0018】
なお、本発明の他の実施形態として、図9に示すように、抜けパターン107のX方向に沿った側壁の両側がマスク111の遮蔽部109で覆われるようにして、層間絶縁層106と第二導電層108の接触部面積の減少による応力低減効果のみで、層間絶縁層106と絶縁性基板31との境界領域の応力集中を緩和することが可能である。また、さらに他の実施形態として、図10に示すように、図1に示した構成にさらに、抜けパターン107のX方向に沿った側壁のもう一方をマスク111の遮蔽部109で覆われるようにして、層間絶縁層106と第二導電層108の接触部面積の減少による応力低減効果を側壁のもう一方にも実現することができる。
【0019】
以下、図3の工程フロー図を参照して、各実施態様に係る電子源基板の製造方法を説明する。
【0020】
まず、基板(不図示)に、素子電極2、3を形成する(図3(a))。素子電極2、3は、電子放出部形成用薄膜4と第一導電層5及び第二導電層8とのオーミックな電気的接触とするために設けられるものである。
【0021】
素子電極2、3の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマCVD法等の真空系を用いる方法や、溶媒にAg成分及びガラス成分を混合した厚膜ペーストを印刷、焼成することにより形成する厚膜印刷法、さらにはPtペーストを用いたオフセット印刷法、等がある。なお、配線用の各導電層5及び8を、例えばスパッタリング法により薄膜にて構成する場合は、必ずしも素子電極2、3を設ける必要は無く、配線用の第一導電層5と同時に形成することが可能である。
【0022】
次に、素子電極対の一方(本例では素子電極3)と接続する第一導電層5を形成する(図3(b))。第一導電層5の形成方法には、素子電極2、3の形成方法と同様の手法が適用可能であるが、低抵抗配線の必要性から、厚膜印刷法を用いるのが有利である。
【0023】
近年、厚膜ペースト印刷にフォトリソグラフィー技術を導入したフォトペースト法による膜形成技術も開発されており、フォトペースト法による形成も、勿論可能であり、配線(第一導電層5)の幅が狭くなる場合、大型基板に対応して位置精度が要求される場合などは、フォトペースト法が有利である。
【0024】
次に、層間絶縁層6を形成する(図3(c))。層間絶縁層6は、第一導電層5の一部、具体的には第一導電層5の第二導電層8との交差部を覆うようにして、形成する。
【0025】
層間絶縁層6の構成材料は絶縁性を保てるものであればよく、例えば金属成分を含有しない厚膜ペーストである。勿論、金属成分を含有しないフォトペーストの適用も可能である。
【0026】
次に、第二導電層8を形成する(図3(d))。形成方法は第一導電層5と同様の方法が適用可能である。この場合、低抵抗配線の必要性から、厚膜印刷法を用いるのが有利である。
【0027】
本実施形態では、素子電極対の片方(本実施態様では素子電極2)と第二導電層8との接続を確保するために設けられる層間絶縁層6の抜けパターン7の開孔エッジの一方のX方向に沿う側壁側または両方の側壁側が第二導電層8のパターンニング用金属マスク11開口上から不可視である(マスク11の遮蔽部で覆われている)。また、層間絶縁層6の抜けパターン7と層間絶縁層が偏心して配置されている。すなわち、図4に示すように、X方向と垂直なY方向の層間絶縁層106又は第二導電層8の幅の中心C1に対して(ここでは、層間絶縁層106の幅の中心と第二導電層8の幅の中心は一致している。)、抜けパターン7のY方向の幅の中心C2を距離dCだけずらして(偏心して)配置している。
【0028】
次に、電子放出部形成用薄膜4を形成して冷陰極電子ビーム源用の素子1が完成する(図3(e))。電子放出部形成用薄膜4の成膜方法および電子放出部の形成方法は、従来の方法をそのまま適用することが可能である。
【0029】
このようにして、単純マトリクス構成の電子源基板が完成する。
【0030】
なお表面伝導型電子放出素子の構成及び製造方法、特性については、例えば特開平2−56822号公報に開示されており、本実施形態でもその構成および製造方法を用いることができる。ここでは表面伝導型電子放出素子の構成及び製造方法、特性の概要を述べるに留める。
【0031】
図5は、本発明に係る典型的な表面伝導型電子放出素子の構成を示す図である。図5において、31は絶縁性基板、32と33は素子電極、34は素子電極32、33が両端にそれぞれ接続される電子放出部形成用薄膜、35は電子放出部形成用薄膜34に形成された電子放出部である。
【0032】
本実施形態における、電子放出部35を含む電子放出部形成用薄膜34のうち電子放出部35としては、粒径が数nmの電気伝導性粒子からなり、電子放出部35を含む電子放出部形成用薄膜34のうち電子放出部35以外の部分は、微粒子膜よりなる。なお、ここで述べる微粒子膜とは、複数の微粒子が集合した膜であり、その微細構造として、微粒子が個々に分散した状態のみならず、微粒子が互いに隣接あるいは重なり合った状態(島状も含む)の膜を指す。
【0033】
電子放出部を含む電子放出部形成用薄膜34の構成原子又は分子の具体例としては、Pd、Ru、Ag、Au、Ti、In、Cu、Cr、Fe、Zn、Sn、Ta、W、Pb等の金属、PdO、SnO2、In2O3、PbO、Sb2O3等の酸化物、HfB2、ZrB2、LaB6、CeB6、YB4、GdB4等のホウ化物、TiC、ZrC、HfC、TaC、SiC、WC等の炭化物、TiN、ZrN、HfN等の窒化物、Si、Ge等の半導体、さらにはカーボン、AgMg、NiCu、PbSn等である。
【0034】
また、電子放出部形成用薄膜34の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、化学的気相成長法、分散塗布法、ディッピング法、スピナー法等がある。
【0035】
図5に示した表面伝導型電子放出素子の形成方法としては、様々な手法があるが、その一例を図6に示す。
【0036】
以下、素子の形成方法を説明する。なお、以下の説明は単一の素子の形成方法を説明したものであるが、本発明の実施態様による電子源基板の製造方法にも適用されるものである。
(1)絶縁性基板31を洗剤、純水および有機溶剤により十分に洗浄後、真空蒸着技術、フォトリソグラフィー技術により該絶縁性基板31の面上に素子電極32,33を形成する(図6(a))。素子電極32、33の材料としては電気伝導性を有するものであれば、どのようなものであっても構わないが、例えばニッケル金属が挙げられる。素子電極32、33の寸法については、例えば、素子電極間隔Lは10μm、素子電極長さWは300μm、膜厚d1は100nmである。素子電極32、33の形成方法として、厚膜印刷法を用いても良い。印刷法の材料としては有機金属ペースト(MOD)等がある。
(2)絶縁性基板31上に設けられた素子電極32と33との間に、有機金属溶液を塗布して放置することにより、有機金属薄膜を形成する。なお、有機金属溶液とは、Pd、Ru、Ag、Au、Ti、In、Cu、Cr、Fe、Zn、Sn、Ta、W、Pb等の金属を主元素とする有機化合物の溶液である。この後、有機金属薄膜を加熱焼成してリフトオフ、エッチング等によりパターンニングし、電子放出部形成用薄膜34を形成する(図6(b))。
(3)続いて、フォーミングと呼ばれる通電処理により素子電極32、33間に電圧を印加することにより、電子放出部形成用薄膜34の部分に構造的変化を生じた電子放出部35が形成される(図6(c))。この通電処理により電子放出部形成用薄膜34を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、構造の変化した部位を電子放出部35と呼ぶ。先に説明したように電子放出部35は金属微粒子で構成されていることが観察された。
【0037】
フォーミング処理中の電圧波形を図7に示す。図7中、T1およびT2はそれぞれ電圧波形のパルス幅とパルス間隔であり、T1を1マイクロ秒〜10ミリ秒、T2を10マイクロ秒〜100ミリ秒、三角波の波高値(フォーミング時のピーク電圧)は4Vから10V程度とし、フォーミング処理は真空雰囲気下で数十秒間で適時設定した。
【0038】
以上、説明した電子放出部を形成する際に、素子電極間の三角波パルスを印加してフォーミング処理を行っているが、素子電極間に印加する波形は三角波に限定することなく、矩形波など所望の波形を用いても良く、その波高値およびパルス幅、パルス間隔等についても上述の値に限るものではなく、電子放出部を良好に形成されれば所望の値を選択することが出来る。
【0039】
上記の通りに作成した電子源基板を用いた画像表示装置91の構成と製造方法について説明する。図8に示すように、基板81上に電子放出素子を複数個配置し、X方向配線86とY方向配線85と電気的に接続し、単純マトリクス配線構造としている。基板81の2mm上方にフェースプレート90(ガラス基板87の内面に蛍光体膜88とメタルバック89が形成されている)を支持枠83を介して配置し、フェースプレート90、支持枠83、基板81の接合部にフリットガラスを塗布し、大気中もしくは窒素雰囲気中にて400℃乃至500℃で10分間程度焼成することにより封着した。図8において、35は電子放出素子、85,86はそれぞれ第一、第二導電層(Y,X方向配線)である。
【0040】
このようにして作成された画像表示装置内を不図示の排気管を通じて真空ポンプにて十分な真空度まで排気する。その後、容器外の引き出し配線30を通じ、素子電極間に電圧を印加して、前述のフォーミング処理を行い、電子放出部を形成し、電子放出素子35を作成する。最後に、10-4Pa程度以下の真空度にて、排気管を熱して溶着し、真空外囲気の封止を行う。さらに、封止後に真空度を維持するために、ゲッター処理工程を行う。これは、封止後に抵抗加熱或いは高周波過熱により、画像表示装置内部に設置されたゲッター(不図示)を加熱して、ゲッター蒸着膜を形成する。ゲッターとしては通常、Ba等が主成分であり、該蒸着膜のポンプ作用により真空度を維持するものである。
【0041】
上述のとおりに作成された画像表示装置に画像表示を行うには、引き出し配線30を通じて素子に走査信号と表示信号の電圧を印加する駆動ドライバーと、フェースプレートのメタルバックに印加に高電圧を印加する高圧電源を不図示の高圧端子に接続する。このようにして画像を表示することが可能となる。
【0042】
なお、本実施形態では電子放出素子として冷陰極素子を用いたが、熱陰極素子を用いてもよい。また冷陰極素子としては、表面伝導型電子放出素子の他に、電界放出型素子(以下、FE型と記す)、金属/絶縁層/金属型放出素子(以下、MIM型と記す)、カーボンナノチューブを用いた電子放出素子等があるがこれらのいずれの素子を用いてもよい。
【0043】
本発明の配線装置とその製造方法は、上述したような電子放出素子を用いたフラットディスプレイの他に、マトリクス配線を用いる、プラズマディスプレイ、液晶表示素子、光電変換部にアモルファスシリコンを用いた二次元光センサ等に用いることができる。
【0044】
【実施例】
以下、具体的な実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される範囲内での各要素の置換や設計変更がなされたものも包含する。
【0045】
(実施例1)
本発明の第1の実施例を図1及び図2を参照して説明する。
【0046】
本実施例は、層間絶縁層106の抜けパターン(コンタクトホール)107の一方のエッジ(図1中では下辺)が、第二導電層108のパターンニング用マスク111の開口部110上から不可視(遮蔽部109に隠蔽される)となった形態である。また、層間絶縁層106の中心と抜けパターン107の中心が一致せず、抜けパターン107が図1の紙面下方向へ偏心した形態としたものである。
【0047】
次に、電子源基板の製造方法について、図3を参照しつつ詳述する。
【0048】
まず、素子電極2、3を形成する。本実施例では、Ptターゲットによりスパッタリング法により膜を形成した。膜厚は50nm程度である。スパッタリング法により基板全面に膜を形成後、フォトリソグラフィーにより、所望のパターンを形成した(図3(a))。
【0049】
次に、第一導電層5を形成する(図3(b))。形成方法は、スクリーン印刷法を用いた。印刷に使用した材料は、導体成分としてAgを含有したスクリーン印刷用ペーストである。
【0050】
次に、抜けパターン(コンタクトホール)7を紙面下方向へ偏心させた層間絶縁層6を形成する(図3(c))。ペースト材料はPbOを主成分としたガラスバインダーと樹脂及び感光成分を混合した感光性絶縁ペーストである。焼成温度は480℃で、ピーク保持時間は10分である。通常、層間絶縁層6は第一、第二導電層5、8間の絶縁性を十分確保するために、全面印刷、パターン露光、現像、乾燥、焼成を繰り返す。パターン形成方法は種々可能であるが、本実施例では(1)全面印刷、(2)パターン露光、(3)現像、(4)乾燥、(5)焼成の順番で工程を実施した。なお、膜総数は、絶縁性を考慮して増減される。
【0051】
次に、第二導電層8を形成する(図3(d))。形成方法は厚膜スクリーン印刷法を用いた。その際に、先に説明した図1のSUS製の金属マスクを用いた。こうしたマスクを用いることにより、図2に示すような第二導電層108が得られる。図2は図1中のB-B'断面を示すものであり、同一の部材には同一符号を付してある。
【0052】
このような形態により、層間絶縁層106と基板31の界面に作用する応力が低減されるため、この界面での剥離、破壊がほとんど見られなくなった。すなわち、素子欠陥が激減したことを意味する。
【0053】
なお、抜けパターン(コンタクトホール)107の位置、及びエッジと第二導電層108のマスクエッジの位置関係の具体的な値は、それぞれのサイズ、ペースト物性(粘弾性、粘度)、印刷条件等により適宜決められる。
【0054】
以上で、マトリクス配線の部分が完成するが、ペースト材料、印刷方法等は、ここで記載されたものに限定されるものではない。
【0055】
配線完成後、電子放出部形成用薄膜4(図3(d))を形成する。具体的には、上記配線基板上に有機パラジウム(CCP4230、奥野製薬工業(株)製)をスピンナーにより回転塗布後、300℃で10分間の加熱処理を実施し、Pdからなる薄膜を形成する。このようにして形成されたPd薄膜は、Pdを主元素とする微粒子から構成され、その膜厚は10nm、シート抵抗は5×104Ω/□であった。シート抵抗値は長さと幅が等しい導体の単位長さ換算の抵抗値として定義される。このPd薄膜をフォトリソグラフィー法を用いて、パターニングすることにより電子放出部形成用薄膜4を形成した。
【0056】
この基板を用いて図8に示したような画像表示装置91を組み立てた。
【0057】
次に、フォーミング処理を施す。フォーミング方法は、従来の方法を導入することが可能であり、本実施例では、以下の条件とした。図7(a)中、T1及びT2は電圧波形のパルス幅とパルス間隔であり、本実施例ではT1を1ミリ秒、T2を10ミリ秒とし、三角波の波高値(フォーミング時のピーク電圧)は14Vとしフォーミング処理は約1.3×10-4Paの真空雰囲気下で60秒間実施した。このようにして作成された電子放出部は、パラジウム元素を主成分とする微粒子が分散配置された状態となり、その微粒子の平均粒径は3nmであった。なお、真空引きは不図示の排気管からスクロールポンプにて行った。
【0058】
そして、排気管をガスバーナーで熱して溶着し、外囲気の封止を行った。
【0059】
なお、封止後の真空度を維持するために、ゲッター処理を実施した。これは、封止を行う直前に高周波加熱により、画像表示装置内の所定の位置(不図示)に配置されたゲッターを加熱し、蒸着膜を形成する処理である。ゲッターとしてはBaゲッターを用いた。
【0060】
以上のとおりに完成した本実施例の画像表示装置において、容器外配線30に走査信号及び変調信号を信号発生手段(不図示)から印加し、電子放出素子から電子放出させ、高圧導入端子(不図示)を通じてメタルバック89に数kV(本実施例では6kv)を印加し、電子ビームを加速して蛍光体膜に衝突、励起、発光させることで画像を表示させた。
【0061】
比較例として、図11、図12に示す第二導電層108を形成した画像表示装置を作成し、比較のために画像表示を行ったところ、本発明による製造方法による画像表示装置の方が明らかに画素欠陥が激減していることが確認された。すなわち、画像パネルの量産性、歩留りを向上させるために必要な技術であることが確認された。本実施例では、数百個の画素欠陥が数個〜数十個まで減少し、発生率としては10%以下となった。
【0062】
(実施例2)
本発明の第2の実施例を図9を参照して説明する。
【0063】
本実施例は、層間絶縁層106の抜けパターン(コンタクトホール)107の両方のエッジ(図8中では上下辺)が、第二導電層108のパターンニング用マスク111の開口部110上から不可視(遮蔽部109に隠蔽される)となった形態である。本実施例では実施例1と異なり、層間絶縁層106の中心と抜けパターン107の中心が一致した形態としている。
【0064】
上記以外の電子源基板及び画像表示装置の製造方法は、実施例1と全く同様であり、省略する。
【0065】
以上のとおりに完成した本実施例の画像表示装置において、容器外配線30に走査信号及び変調信号を信号発生手段(不図示)から印加して電子放出素子から電子放出させ、高圧導入端子(不図示)を通じてメタルバック89に数kV(本実施例では6kv)を印加して電子ビームを加速して蛍光体膜に衝突、励起、発光させることで画像を表示させた。
【0066】
比較例として、図11、図12に示す第二導電層108を形成した画像表示装置を作成し、比較のために画像表示を行ったところ、本発明による製造方法による画像表示装置の方が明らかに画素欠陥が激減していることが確認された。すなわち、画像パネルの量産性、歩留りを向上させるために必要な技術であることが確認された。本実施例では数百個の画素欠陥が数個〜数十個まで減少し、発生率としては10%以下となった。
【0067】
(実施例3)
本発明の第3の実施例を図10を参照して説明する。
【0068】
本実施例は、層間絶縁層106の抜けパターン(コンタクトホール)107の両方のエッジ(図8中では上下辺)が、第二導電層108のパターンニング用マスク111の開口部110上から不可視(遮蔽部109に隠蔽される)となった形態である。また、層間絶縁層106の中心と抜けパターン107の中心が一致せず、抜けパターン107が図1の紙面下方向へ偏心した形態としたものである。
【0069】
上記以外の電子源基板及び画像表示装置の製造方法は、実施例1、2と全く同様であり、省略する。
【0070】
以上のとおりに完成した本実施例の画像表示装置において、容器外配線30に走査信号及び変調信号を信号発生手段(不図示)から印加して電子放出素子から電子放出させ、高圧導入端子(不図示)を通じてメタルバック89に数kV(本実施例では6kv)を印加して電子ビームを加速して蛍光体膜に衝突、励起、発光させることで画像を表示させた。
【0071】
比較例として、図11、図12に示す第二導電層108を形成した画像表示装置を作成し、比較のために画像表示を行ったところ、本発明による製造方法による画像表示装置の方が明らかに画素欠陥が激減していることが確認された。すなわち、画像パネルの量産性、歩留りを向上させるために必要な技術であることが確認された。本実施例では数百個の画素欠陥が数個〜数十個まで減少し、発生率としては10%以下となった。
【0072】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、層間絶縁層と基板界面間に作用する応力を緩和させることが可能となり、その結果、例えば画像表示装置に本発明を用いた場合には画素欠陥(不良素子)を従来に比較して、激減させることが可能とり、画像表示装置の信頼性向上とともに、歩留り向上も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電子源基板の製造方法の一実施形態を示す概略図である。
【図2】本発明により製造された電子源基板の一実施形態を示す概略断面図である。
【図3】本発明に係る一実施形態の電子源基板の製造方法フロー図である。
【図4】本発明による配線構造を説明するための図である。
【図5】表面伝導型電子放出素子の典型的な構成を示す図である。
【図6】表面伝導型電子放出素子の作製方法のプロセス工程を示す図である。
【図7】フォーミング処理に用いる典型的な波形を示す図である。
【図8】本発明の一実施形態に係る画像表示装置の一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図9】本発明により製造された電子源基板の第二実施形態を示す概略断面図である。
【図10】本発明に係る電子源基板の製造方法の第三実施形態を示す概略図である。
【図11】従来の電子源基板の一部を模式的に示す図である。
【図12】従来の電子源基板の一部を模式的に示す図である。
【図13】従来例の応力集中を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
2,3 素子電極、 4 電子放出部、 5 第一導電層、 6 層間絶縁層、7 抜けパターン(コンタクトホール)、 8 第二導電層、
31 絶縁性基板、 32,33 素子電極、 34 電子放出部形成用薄膜、 35 電子放出部、
81 電子源基板、83 支持枠、 85 第一導電層(Y方向配線)、 86 第二導電層(X方向配線)、 87 ガラス基板、 88 蛍光体膜、 89 メタルバック、 90 フェースプレート、 91 画像表示装置
102,103 素子電極、 104 電子放出部、 105 第一導電層、106 層間絶縁層、 107 抜けパターン(コンタクトホール)、 108 第二導電層。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a wiring device and a wiring device, and in particular, an upper conductive layer extending in the same direction is formed on the lower conductive layer via an interlayer insulating film extending in one direction. The present invention relates to a method of manufacturing a wiring device in which a lower conductive layer and an upper conductive layer are connected through a hole and a wiring device.
[0002]
[Prior art]
A wiring device that forms an upper conductive layer extending in the same direction through an interlayer insulating film extending in one direction on the lower conductive layer and connects both the conductive layers through the openings in the interlayer insulating film uses a matrix wiring It is used in plasma displays, active matrix liquid crystal display elements, flat displays using electron-emitting devices, two-dimensional photosensors using amorphous silicon in the photoelectric conversion part, and the like. Hereinafter, a wiring structure will be described by taking an electron source substrate of a flat display using electron emitting elements as an example. In the electron source substrate, wirings are arranged in a matrix on the substrate, and electron-emitting devices connected to the upper wiring and the lower wiring are arranged near the intersection of the upper wiring and the lower wiring, respectively. Here, an element called a surface conduction electron-emitting device that emits electrons from an electron-emitting portion provided in a thin film is used as the electron-emitting device.
[0003]
11 is a configuration diagram showing the vicinity of a wiring intersection of an electron source substrate having matrix type wiring, and FIG. 12 is a configuration in which a part of the upper wiring in FIG. FIG.
[0004]
11 and 12,
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Here, in the portion where the
[0006]
The second
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The method for manufacturing the wiring device according to the present invention includes:A method of manufacturing a wiring device in which a lower conductive layer and an upper conductive layer are connected through a contact hole provided in an interlayer insulating film,
An interlayer insulating film having a contact hole surrounded by the entire circumference and extending in the X direction, at both ends of the interlayer insulating film defining the width of the interlayer insulating film in the Y direction perpendicular to the X direction Providing an interlayer insulating film in which the contact hole is located closer to the other end than one end so that the contact hole is located on the lower conductive layer;
A mask having a shielding portion and an opening extending in the X direction is a portion of the contact hole, and at least a portion located on the other end side of the interlayer insulating film is covered with the shielding portion. Applying the material of the upper conductive layer through the opening of the mask so as to expose the other part of the contact hole at the opening, and
It is characterized by including.
The wiring device manufacturing method of the present invention is a manufacturing method of a wiring device in which a lower conductive layer and an upper conductive layer are connected through a contact hole provided in an interlayer insulating film,
Providing an interlayer insulating film having a contact hole surrounded by the entire circumference and extending in the X direction so that the contact hole is located on the lower conductive layer;
A mask having a shielding part and an opening extending in the X direction is covered with the shielding part at both ends of the contact hole in the Y direction perpendicular to the X direction, and the contact hole in the Y direction is Applying the material of the upper conductive layer through the opening of the mask, applying on the interlayer insulating film so that other portions located between both ends are exposed in the opening;
It is characterized by including.
[0008]
The electron source substrate manufacturing method of the present invention is an electron source substrate manufacturing method in which an upper conductive layer and a lower conductive layer connected to an electron-emitting device are connected through a contact hole provided in an interlayer insulating film. And
An interlayer insulating film having a contact hole surrounded by the entire circumference and extending in the X direction, at both ends of the interlayer insulating film defining the width of the interlayer insulating film in the Y direction perpendicular to the X direction Providing an interlayer insulating film in which the contact hole is located closer to the other end than one of the ends so that the contact hole is located on a lower conductive layer provided on the substrate; ,
A mask having a shielding portion and an opening extending in the X direction is a portion of the contact hole, and at least a portion located on the other end side of the interlayer insulating film is covered with the shielding portion. Applying on the interlayer insulating film so that the other part of the contact hole is exposed at the opening, and applying a material to be an upper conductive layer through the opening of the mask;
It is characterized by including.
The electron source substrate manufacturing method of the present invention is an electron source substrate manufacturing method in which an upper conductive layer and a lower conductive layer connected to an electron-emitting device are connected through a contact hole provided in an interlayer insulating film. There,
A step of providing an interlayer insulating film having a contact hole surrounded by the entire circumference and extending in the X direction so that the contact hole is located on a lower conductive layer provided on the substrate;
A mask having a shielding part and an opening extending in the X direction is covered with the shielding part at both ends of the contact hole in the Y direction perpendicular to the X direction, and the contact hole in the Y direction is Applying the material of the upper conductive layer through the opening of the mask, applying on the interlayer insulating film so that other portions located between both ends are exposed in the opening;
It is characterized by including.
[0009]
The method for manufacturing an image display device according to the present invention includes (i) a plurality of electron-emitting devices, and each of the plurality of electron-emitting devices is formed on the upper conductive layer through a plurality of contact holes provided in the interlayer insulating film. An image display comprising: an electron source substrate connected to each of a plurality of connected lower conductive layers; and (ii) a substrate having a phosphor film that emits light by electrons emitted from the plurality of electron-emitting devices. A device manufacturing method comprising:
An interlayer insulating film having a plurality of contact holes surrounded by the entire circumference and extending in the X direction, both ends of the interlayer insulating film defining the width of the interlayer insulating film in the Y direction perpendicular to the X direction An interlayer insulating film in which the contact hole is located closer to the other end than one end of the portions is provided on each of the plurality of lower conductive layers provided side by side in the X direction on the substrate. Providing each of the plurality of contact holes on the upper surface;
A mask having a shielding portion and an opening extending in the X direction is a part of each of the plurality of contact holes, and at least a portion located on the other end side of the interlayer insulating film is the shielding. A material that is covered on the interlayer insulating film so that the other part of each of the plurality of contact holes is exposed at the opening, and serves as an upper conductive layer through the opening of the mask Including a step of imparting.
The image display device manufacturing method according to the present invention includes (i) a plurality of electron-emitting devices, each of the plurality of electron-emitting devices passing through a plurality of contact holes provided in the interlayer insulating film. An electron source substrate connected to each of a plurality of lower conductive layers connected to the substrate, and (ii) a substrate having a phosphor film that emits light by electrons emitted from the plurality of electron-emitting devices. A method for manufacturing a display device, comprising:
Each of the plurality of contact holes includes a plurality of contact holes surrounded by the entire periphery, and an interlayer insulating film extending in the X direction is provided on each of the plurality of lower conductive layers arranged in the X direction on the substrate. Providing a position so that
A mask having a shielding portion and an opening extending in the X direction is covered with the shielding portion at both ends of the plurality of contact holes in the Y direction perpendicular to the X direction, and the plurality of contact holes A material that is applied on the interlayer insulating film so that the other portion located between the both ends in the Y direction of each of the first and second layers is exposed at the opening, and becomes an upper conductive layer through the opening of the mask Including a step of imparting.
[0010]
The upper electrode layer may be a printed wiring layer.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a description will be given taking an electron source substrate of a flat display using an electron-emitting device as an example. In the electron source substrate, wirings are arranged in a matrix on the substrate, and electron-emitting devices connected to the upper wiring and the lower wiring are arranged near the intersection of the upper wiring and the lower wiring, respectively. Here, an element called a surface conduction electron-emitting device that emits electrons from an electron-emitting portion provided in a thin film is used as the electron-emitting device.
[0012]
As the above surface conduction electron-emitting device, the present applicant has disclosed a method for arranging and driving a large number of devices in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-31332, and its application to an image display device has been disclosed. U.S. Pat. No. 5,066,883, JP-A-2-257551, JP-A-4-28137, and the like.
[0013]
FIG. 1 shows a method for manufacturing an electron source substrate used in an image display apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a top view after alignment of a
[0014]
In FIG. 1,
[0015]
FIG. 2 shows a cross-sectional view (cross-section BB ′ in FIG. 1) of the
[0016]
By providing the gap d as described above, the stress concentration in the boundary region between the interlayer insulating
[0017]
That is, the stress reduction effect on the right side of the interlayer insulating
[0018]
As another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9, both sides of the side wall along the X direction of the
[0019]
Hereinafter, with reference to the process flow diagram of FIG. 3, a method for manufacturing the electron source substrate according to each embodiment will be described.
[0020]
First,
[0021]
The
[0022]
Next, the first
[0023]
In recent years, a film forming technique based on a photo paste method in which a photolithography technique is introduced for thick film paste printing has been developed. Of course, formation by a photo paste method is possible, and the width of the wiring (first conductive layer 5) is narrow. In this case, the photo paste method is advantageous when position accuracy is required for a large substrate.
[0024]
Next, the interlayer insulating layer 6 is formed (FIG. 3C). The interlayer insulating layer 6 is formed so as to cover a part of the first
[0025]
The constituent material of the interlayer insulating layer 6 is not particularly limited as long as it can maintain insulation, and is, for example, a thick film paste containing no metal component. Of course, it is also possible to apply a photo paste containing no metal component.
[0026]
Next, the second
[0027]
In the present embodiment, one of the opening edges of the
[0028]
Next, the electron emission portion forming thin film 4 is formed to complete the element 1 for the cold cathode electron beam source (FIG. 3E). Conventional methods can be applied as they are to the method for forming the electron emission portion forming thin film 4 and the method for forming the electron emission portion.
[0029]
In this way, an electron source substrate having a simple matrix configuration is completed.
[0030]
The configuration, manufacturing method, and characteristics of the surface conduction electron-emitting device are disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-56822, and the configuration and manufacturing method can also be used in this embodiment. Here, only the outline of the structure, manufacturing method, and characteristics of the surface conduction electron-emitting device will be described.
[0031]
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a typical surface conduction electron-emitting device according to the present invention. In FIG. 5, 31 is an insulating substrate, 32 and 33 are element electrodes, 34 is an electron emission portion forming thin film to which the
[0032]
In the present embodiment, among the electron emission portion forming
[0033]
Specific examples of constituent atoms or molecules of the electron emission portion forming
[0034]
Examples of the method for forming the electron emission portion forming
[0035]
There are various methods for forming the surface conduction electron-emitting device shown in FIG. 5, and one example is shown in FIG.
[0036]
Hereinafter, a method for forming the element will be described. Although the following description explains a method for forming a single element, it is also applicable to a method for manufacturing an electron source substrate according to an embodiment of the present invention.
(1) After the insulating
(2) An organic metal thin film is formed by applying and leaving an organic metal solution between the
(3) Subsequently, by applying a voltage between the
[0037]
FIG. 7 shows voltage waveforms during the forming process. In FIG. 7, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform, respectively, T1 is 1 microsecond to 10 milliseconds, T2 is 10 microseconds to 100 milliseconds, the peak value of the triangular wave (peak voltage at the time of forming) ) Was set to about 4V to 10V, and the forming process was set in a timely manner for several tens of seconds in a vacuum atmosphere.
[0038]
As described above, the forming process is performed by applying the triangular wave pulse between the device electrodes when forming the electron emission portion described above. However, the waveform applied between the device electrodes is not limited to the triangular wave, and a rectangular wave or the like is desired. The wave height value, pulse width, pulse interval, and the like are not limited to the above values, and a desired value can be selected if the electron emission portion is well formed.
[0039]
A configuration and a manufacturing method of the
[0040]
The image display device thus created is evacuated to a sufficient degree of vacuum by a vacuum pump through an exhaust pipe (not shown). Thereafter, a voltage is applied between the device electrodes through the lead-
[0041]
In order to display an image on the image display device created as described above, a driving driver that applies a voltage of a scanning signal and a display signal to the element through the lead-
[0042]
In this embodiment, a cold cathode device is used as the electron-emitting device, but a hot cathode device may be used. In addition to surface conduction electron-emitting devices, cold cathode devices include field emission devices (hereinafter referred to as FE types), metal / insulating layer / metal emission devices (hereinafter referred to as MIM types), carbon nanotubes. However, any of these elements may be used.
[0043]
In addition to the flat display using the electron-emitting device as described above, the wiring device and the manufacturing method of the present invention are a two-dimensional plasma display, a liquid crystal display device using a matrix wiring, an amorphous silicon for a photoelectric conversion part. It can be used for an optical sensor or the like.
[0044]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described by way of specific examples. However, the present invention is not limited to these examples, and the replacement and design of each element within the scope of achieving the object of the present invention. Includes changes made.
[0045]
(Example 1)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0046]
In this embodiment, one edge (the lower side in FIG. 1) of the pattern (contact hole) 107 of the interlayer insulating
[0047]
Next, a method for manufacturing the electron source substrate will be described in detail with reference to FIG.
[0048]
First, the
[0049]
Next, the first
[0050]
Next, an interlayer insulating layer 6 is formed in which the missing pattern (contact hole) 7 is decentered downward in the drawing (FIG. 3C). The paste material is a photosensitive insulating paste in which a glass binder mainly composed of PbO, a resin, and a photosensitive component are mixed. The firing temperature is 480 ° C. and the peak retention time is 10 minutes. In general, the interlayer insulating layer 6 is repeatedly printed on the entire surface, patterned, developed, dried, and fired in order to ensure sufficient insulation between the first and second
[0051]
Next, the second
[0052]
With such a configuration, the stress acting on the interface between the interlayer insulating
[0053]
The specific values of the position of the missing pattern (contact hole) 107 and the positional relationship between the edge and the mask edge of the second
[0054]
Although the matrix wiring portion is completed as described above, the paste material, the printing method, and the like are not limited to those described here.
[0055]
After the wiring is completed, the electron emission portion forming thin film 4 (FIG. 3D) is formed. Specifically, organic palladium (CCP4230, manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) is spin-coated with a spinner on the wiring board, and then heat-treated at 300 ° C. for 10 minutes to form a thin film made of Pd. The Pd thin film thus formed is composed of fine particles containing Pd as a main element, the film thickness is 10 nm, and the sheet resistance is 5 × 10.FourIt was Ω / □. The sheet resistance value is defined as a resistance value in terms of unit length of a conductor having the same length and width. The thin film 4 for forming an electron emission portion was formed by patterning the Pd thin film using a photolithography method.
[0056]
An
[0057]
Next, a forming process is performed. As a forming method, a conventional method can be introduced. In this embodiment, the following conditions are used. In FIG. 7A, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform. In this embodiment, T1 is 1 millisecond and T2 is 10 milliseconds, and the peak value of the triangular wave (peak voltage at the time of forming). Is 14V and the forming process is about 1.3 × 10-FourIt was carried out for 60 seconds in a vacuum atmosphere of Pa. The electron emission portion thus prepared was in a state where fine particles mainly composed of palladium element were dispersed and the average particle size of the fine particles was 3 nm. The evacuation was performed by a scroll pump from an unillustrated exhaust pipe.
[0058]
Then, the exhaust pipe was heated and welded with a gas burner to seal the outer atmosphere.
[0059]
In addition, in order to maintain the vacuum degree after sealing, getter processing was performed. This is a process in which a getter disposed at a predetermined position (not shown) in the image display device is heated by high-frequency heating immediately before sealing to form a deposited film. A Ba getter was used as the getter.
[0060]
In the image display apparatus according to the present embodiment completed as described above, the scanning signal and the modulation signal are applied to the
[0061]
As a comparative example, an image display device in which the second
[0062]
(Example 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0063]
In this embodiment, both edges (upper and lower sides in FIG. 8) of the pattern (contact hole) 107 of the interlayer insulating
[0064]
The manufacturing method of the electron source substrate and the image display device other than those described above is exactly the same as that of the first embodiment, and will be omitted.
[0065]
In the image display apparatus according to the present embodiment completed as described above, the scanning signal and the modulation signal are applied to the
[0066]
As a comparative example, an image display device in which the second
[0067]
(Example 3)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0068]
In this embodiment, both edges (upper and lower sides in FIG. 8) of the pattern (contact hole) 107 of the interlayer insulating
[0069]
The manufacturing method of the electron source substrate and the image display device other than those described above is exactly the same as in the first and second embodiments, and will be omitted.
[0070]
In the image display apparatus according to the present embodiment completed as described above, the scanning signal and the modulation signal are applied to the
[0071]
As a comparative example, an image display device in which the second
[0072]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the stress acting between the interlayer insulating layer and the substrate interface. As a result, when the present invention is used for an image display device, for example, pixel defects ( It is possible to drastically reduce the number of defective elements) as compared with the prior art, and it is possible to improve the reliability of the image display device and the yield.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a method for producing an electron source substrate according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of an electron source substrate manufactured according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart of a method for manufacturing an electron source substrate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining a wiring structure according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a typical configuration of a surface conduction electron-emitting device.
FIG. 6 is a diagram showing process steps of a method for manufacturing a surface conduction electron-emitting device.
FIG. 7 is a diagram illustrating a typical waveform used for forming processing.
FIG. 8 is a perspective view showing a part of the image display device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a second embodiment of an electron source substrate manufactured according to the present invention.
FIG. 10 is a schematic view showing a third embodiment of a method for manufacturing an electron source substrate according to the present invention.
FIG. 11 is a diagram schematically showing a part of a conventional electron source substrate.
FIG. 12 is a diagram schematically showing a part of a conventional electron source substrate.
FIG. 13 is an explanatory diagram schematically showing stress concentration in a conventional example.
[Explanation of symbols]
2, 3 Device electrode, 4 Electron emission part, 5 First conductive layer, 6 Interlayer insulating layer, 7 Omission pattern (contact hole), 8 Second conductive layer,
31 Insulating substrate, 32, 33 Device electrode, 34 Thin film for forming electron emission portion, 35 Electron emission portion,
81 electron source substrate, 83 support frame, 85 first conductive layer (Y direction wiring), 86 second conductive layer (X direction wiring), 87 glass substrate, 88 phosphor film, 89 metal back, 90 face plate, 91 image Display device
102, 103 Device electrode, 104 Electron emission portion, 105 First conductive layer, 106 Interlayer insulating layer, 107 Omission pattern (contact hole), 108 Second conductive layer.
Claims (9)
全周が囲まれたコンタクトホールを備え、X方向に延びる層間絶縁膜であって、前記X方向に対して垂直なY方向における前記層間絶縁膜の幅を規定する前記層間絶縁膜の両端部のうちの一方の端部よりも他方の端部の近くに前記コンタクトホールが位置している層間絶縁膜を、前記コンタクトホールが下部導電層上に位置するように設ける工程と、
遮蔽部と前記X方向に延びた開口部とを備えるマスクを、前記コンタクトホールの一部であって、少なくとも前記層間絶縁膜の前記他方の端部側に位置する部分が前記遮蔽部で覆われ、前記コンタクトホールの他の部分が前記開口部で露出されるように、前記層間絶縁膜上に施し、前記マスクの開口部を介して上部導電層の材料を付与する工程と、
を含むことを特徴とする配線装置の製造方法。A method of manufacturing a wiring device in which a lower conductive layer and an upper conductive layer are connected through a contact hole provided in an interlayer insulating film,
An interlayer insulating film having a contact hole surrounded by the entire circumference and extending in the X direction, at both ends of the interlayer insulating film defining the width of the interlayer insulating film in the Y direction perpendicular to the X direction Providing an interlayer insulating film in which the contact hole is located closer to the other end than one end so that the contact hole is located on the lower conductive layer;
A mask having a shielding portion and an opening extending in the X direction is a portion of the contact hole , and at least a portion located on the other end side of the interlayer insulating film is covered with the shielding portion. Applying the material of the upper conductive layer through the opening of the mask so as to expose the other part of the contact hole at the opening, and
A method for manufacturing a wiring device comprising:
全周が囲まれたコンタクトホールを備え、X方向に延びる層間絶縁膜を、前記コンタクトホールが下部導電層上に位置するように設ける工程と、Providing a contact hole surrounded by the entire circumference and extending in the X direction so that the contact hole is positioned on the lower conductive layer;
遮蔽部と前記X方向に延びた開口部とを備えるマスクを、前記X方向に対して垂直なY方向における前記コンタクトホールの両端が前記遮蔽部で覆われ、前記コンタクトホールの前記Y方向における前記両端の間に位置する他の部分が前記開口部で露出されるように、前記層間絶縁膜上に施し、前記マスクの開口部を介して上部導電層の材料を付与する工程と、A mask having a shielding part and an opening extending in the X direction is covered with the shielding part at both ends of the contact hole in the Y direction perpendicular to the X direction, and the contact hole in the Y direction is Applying the material of the upper conductive layer through the opening of the mask, applying on the interlayer insulating film so that other portions located between both ends are exposed in the opening;
を含むことを特徴とする配線装置の製造方法。A method for manufacturing a wiring device comprising:
全周が囲まれたコンタクトホールを備え、X方向に延びる層間絶縁膜であって、前記X方向に対して垂直なY方向における前記層間絶縁膜の幅を規定する前記層間絶縁膜の両端部のうちの一方の端部よりも他方の端部の近くに前記コンタクトホールが位置している層間絶縁膜を、基板上に設けられた下部導電層上に前記コンタクトホールが位置するように設ける工程と、
遮蔽部と前記X方向に延びた開口部とを備えるマスクを、前記コンタクトホールの一部であって、少なくとも前記層間絶縁膜の前記他方の端部側に位置する部分が前記遮蔽部で覆われ、前記コンタクトホールの他の部分が前記開口部で露出されるように、前記層間絶縁膜上に施し、前記マスクの開口部を介して上部導電層となる材料を付与する工程と、
を含むことを特徴とする電子源基板の製造方法。A method of manufacturing an electron source substrate, wherein an upper conductive layer and a lower conductive layer connected to an electron-emitting device are connected through a contact hole provided in an interlayer insulating film,
An interlayer insulating film having a contact hole surrounded by the entire circumference and extending in the X direction, at both ends of the interlayer insulating film defining the width of the interlayer insulating film in the Y direction perpendicular to the X direction Providing an interlayer insulating film in which the contact hole is located closer to the other end than one of the ends so that the contact hole is located on a lower conductive layer provided on the substrate; ,
A mask having a shielding portion and an opening extending in the X direction is a portion of the contact hole , and at least a portion located on the other end side of the interlayer insulating film is covered with the shielding portion. Applying on the interlayer insulating film so that the other part of the contact hole is exposed at the opening, and applying a material to be an upper conductive layer through the opening of the mask;
The manufacturing method of the electron source board | substrate characterized by the above-mentioned.
全周が囲まれたコンタクトホールを備え、X方向に延びる層間絶縁膜を、基板上に設けられた下部導電層上に前記コンタクトホールが位置するように設ける工程と、A step of providing an interlayer insulating film having a contact hole surrounded by the entire circumference and extending in the X direction so that the contact hole is located on a lower conductive layer provided on the substrate;
遮蔽部と前記X方向に延びた開口部とを備えるマスクを、前記X方向に対して垂直なYA mask having a shielding part and an opening part extending in the X direction is set to be perpendicular to the X direction. 方向における前記コンタクトホールの両端が前記遮蔽部で覆われ、前記コンタクトホールの前記Y方向における前記両端の間に位置する他の部分が前記開口部で露出されるように、前記層間絶縁膜上に施し、前記マスクの開口部を介して上部導電層の材料を付与する工程と、On the interlayer insulating film, both ends of the contact hole in the direction are covered with the shielding portion, and other portions located between the both ends in the Y direction of the contact hole are exposed at the opening. Applying the material of the upper conductive layer through the opening of the mask,
を含むことを特徴とする電子源基板の製造方法。The manufacturing method of the electron source board | substrate characterized by including.
全周が囲まれた複数のコンタクトホールを備え、X方向に延びる層間絶縁膜であって、前記X方向に対して垂直なY方向における前記層間絶縁膜の幅を規定する前記層間絶縁膜の両端部のうちの一方の端部よりも他方の端部の近くに前記コンタクトホールが位置している層間絶縁膜を、基板上に前記X方向に並んで設けられた複数の下部導電層の各々の上に前記複数のコンタクトホールの各々が位置するように設ける工程と、
遮蔽部と前記X方向に延びた開口部とを備えるマスクを、前記複数のコンタクトホールの各々の一部であって、少なくとも前記層間絶縁膜の前記他方の端部側に位置する部分が前記遮蔽部で覆われ、前記複数のコンタクトホールの各々の他の部分が前記開口部で露出されるように、前記層間絶縁膜上に施し、前記マスクの開口部を介して上部導電層となる材料を付与する工程を含む、ことを特徴とする画像表示装置の製造方法。(I) A plurality of electron-emitting devices are provided, and each of the plurality of electron-emitting devices is connected to each of the plurality of lower conductive layers connected to the upper conductive layer through the plurality of contact holes provided in the interlayer insulating film. A method of manufacturing an image display device, comprising: an electron source substrate connected; and (ii) a substrate having a phosphor film that emits light by electrons emitted from the plurality of electron-emitting devices,
An interlayer insulating film having a plurality of contact holes surrounded by the entire circumference and extending in the X direction, both ends of the interlayer insulating film defining the width of the interlayer insulating film in the Y direction perpendicular to the X direction one other than the end portion of the interlayer insulating film where the contact hole near the edge portion is positioned within the part, each of the plurality of lower conductive layer provided side by side in the X direction on the substrate Providing each of the plurality of contact holes on the upper surface;
A mask having a shielding portion and an opening extending in the X direction is a part of each of the plurality of contact holes, and at least a portion located on the other end side of the interlayer insulating film is the shielding. A material that is covered on the interlayer insulating film so that the other part of each of the plurality of contact holes is exposed at the opening, and serves as an upper conductive layer through the opening of the mask The manufacturing method of the image display apparatus characterized by including the process to provide.
全周が囲まれた複数のコンタクトホールを備え、X方向に延びる層間絶縁膜を、基板上にX方向に並んで設けられた複数の下部導電層の各々の上に前記複数のコンタクトホールの各々が位置するように設ける工程と、Each of the plurality of contact holes includes a plurality of contact holes surrounded by the entire periphery, and an interlayer insulating film extending in the X direction is provided on each of the plurality of lower conductive layers arranged in the X direction on the substrate. Providing a position so that
遮蔽部と前記X方向に延びた開口部とを備えるマスクを、前記X方向に対して垂直なY方向における前記複数のコンタクトホールの各々の両端が前記遮蔽部で覆われ、前記複数のコンタクトホールの各々の前記Y方向における前記両端の間に位置する他の部分が前記開口部で露出されるように、前記層間絶縁膜上に施し、前記マスクの開口部を介して上部導電層となる材料を付与する工程を含む、ことを特徴とする画像表示装置の製造方法。A mask having a shielding portion and an opening extending in the X direction is covered with the shielding portion at both ends of the plurality of contact holes in the Y direction perpendicular to the X direction, and the plurality of contact holes A material that is applied on the interlayer insulating film so that the other portion located between the both ends in the Y direction of each of the first and second layers is exposed at the opening, and becomes an upper conductive layer through the opening of the mask The manufacturing method of the image display apparatus characterized by including the process of providing.
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