JPH08227653A - マイクロチップ電子源の製造方法 - Google Patents

マイクロチップ電子源の製造方法

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JPH08227653A
JPH08227653A JP29377495A JP29377495A JPH08227653A JP H08227653 A JPH08227653 A JP H08227653A JP 29377495 A JP29377495 A JP 29377495A JP 29377495 A JP29377495 A JP 29377495A JP H08227653 A JPH08227653 A JP H08227653A
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JP
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layer
grid
release layer
vapor deposition
microchip
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JP29377495A
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Robert Meyer
メイヤー ロベール
Michel Borel
ボレル ミシェル
Marie-Dominique Bruni
ブリュニ マリエ−ドミニク
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H01J9/022Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes
    • H01J9/025Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes of field emission cathodes

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 蒸着装置を簡単にすることができ、製造容量
を増やすことができまた、大表面上のマイクロチップを
デポジットすることができるマイクロチップ電子源の製
造方法を提供する。 【解決手段】 電気的に絶縁の基板32と、前記基板の
上に配置された少なくとも1つの陰極導体34と、各陰
極導体を覆う電気的に絶縁の層38と、前記電気的に絶
縁の層を覆う電気的に導通のグリッド層40とを含む構
成と、グリッド層と各陰極導体と共に電気的に絶縁の層
レベルを介して形成される穴と、グリッド層上に湿式ケ
ミカルデポジット法によって形成された剥離層44とを
含み、電子放射材料層52をアセンブリ上にデポジット
した後、剥離層を除去し、かつ剥離層の上に置かれた電
子放射材料層を除去する。本発明はフラットスクリーン
の製造に適応される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はマイクロチップの電
子源の製造方法に関するものである。また、本発明はフ
ラットスクリーンのような特にフラットな表示手段及び
マイクロチップの電子源に使用に必要である。本発明は
表面面積が約1000cm2 や約1m2 に拡大したよう
な大型マイクロチップのフラットスクリーンを製造でき
る。
【0002】
【従来の技術】マイクロチップは陰極電子の源を放出
し、それらの製造工程は次の文献に開示されている。 (1)欧州特許公開第234 989 号及び米国特許第4 857
161 号に相当する仏国特許公開第2 593 953 号 (2)欧州特許公開第316 214 号及び米国特許第4 940
916 号に相当する仏国特許公開第2 623 013 号 (3)欧州特許公開第461 990 号及び米国特許第5 194
780 号に相当する仏国特許公開第2 663 462 号 (4)欧州特許公開第558 393 号及び1993年 2月26日出
願米国特許出願第08/22,935 号に相当する仏国特許公開
第2 687 839 号
【0003】特に文献(1)はマトリクス構成のマイク
ロチップの電子源及び前記源の製造方法を開示してい
る。文献(2)〜(4)は文献(1)に開示されている
源を改良したものに関する。これらの文献に関するすべ
ての場合に、マイクロチップは2つの工程からなる真空
デポジット方法によって製造される。これらの工程は図
1に参照して示す。
【0004】第1の工程はニッケルから作られた剥離層
へのグレージング入射の元でデポジット又は蒸着からな
る。
【0005】特に、図1はガラスなどの電気的に絶縁の
基板2、前記基板の上の陰極導体4、各陰極導体を覆う
電気的に絶縁の層6、前記電気的に絶縁の層を覆う電気
的に導通のグリッド層8からなる構成を示す。
【0006】この構成を製造した後、穴10が各陰極導
体4に平らにするグリッド層8及び電気的に絶縁の層6
を介して形成される。
【0007】図1はグリッド層8上に形成される剥離層
12を示す。グレージング入射の元で層12のデポジッ
トは穴の底に達することなくグリッド層8条に選択的に
ニッケルをデポジットすることができる。
【0008】第2の工程はモリデブンなどの電子放射材
料の層14をこの方法で得られる完全な構成状にデポジ
ットすることからなる。このデポジットは仮想ノーマル
入射の元でモリブデンを蒸着することによってなされ
る。
【0009】これらの条件の元で、モリブデンマイクロ
チップ16は各穴に形成され、かつ前記穴に相当する陰
極導体上に残る。
【0010】最後に、剥離層12が現われ、これはモリ
ブデン層14の出現となる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した方法にお
ける問題点はグレージング入射の元で剥離層の蒸着であ
る。そのような構成は大変複雑で許容が柿木られる蒸着
装置が必要となる。
【0012】特に、グレージング入射は前記装置の充填
レベルを制限してニッケル層を形成するための構成を蒸
着装置でのリング上に配置され得る。
【0013】更に、可傾システムはグレージング入射か
ら仮想ノーマル入射に変えることが必要となる。スプラ
ッシュを防ぐために低速度にしなければならず、製造方
法は長時間かかることになり、ニッケルの蒸着による場
合は特に長い。
【0014】マイクロチップに導く材料の蒸着は10%
以下の入射角(仮想ノーマル入射)の元でなされる。よ
って、大きさ(方形基板の場合対角線)が14インチ
(約35cm)以内である基板だけを前記蒸着装置で処
理可能である。また前記装置で1mを越えるものに蒸着
装置を使用することは難しい。1mの長さのものには適
切な蒸着効率を得ることが簡単でなく、蒸着された層が
よごれるという危険が増すのである。
【0015】本発明の目的は、湿式ケミカルデポジット
によってグレージング入射の元で蒸着を除去することに
よってこれらの問題点を解決することである。
【0016】
【課題を解決するための手段及び作用】特に本発明はマ
イクロチップ電子源の製造方法に関し、電気的に絶縁の
基板と、前記基板の上に配置された少なくとも1つの陰
極導体と、各陰極導体を覆う電気的に絶縁の層と、前記
電気的に絶縁の層を覆う電気的に導通のグリッド層とを
含む構成と、グリッド層と各陰極導体と共に電気的に絶
縁の層レベルを介して形成される穴と、グリッド層上に
形成された剥離層とを含み、この全構成上でマイクロチ
ップの各穴の配列にしたがって電子放射材料層をデポジ
ットされ、剥離層は除去され、かつ剥離層の上に置かれ
た電子放射材料層を除去されるマイクロチップ電子源の
製造方法において、剥離層は湿式ケミカルデポジット法
によって形成されることに特徴がある。
【0017】更に本発明は蒸着装置を簡単にすることが
でき、製造容量を増やすことができする。また、本発明
は大表面上のマイクロチップをデポジットすることでき
る。次の方法は解決法で電解デポジット又はケミカルデ
ポジットのような湿式ケミカルデポジット方法として使
用できる。
【0018】しかし本発明に係る方法によれば、湿式ケ
ミカルデポジットは電解デポジットである。この場合、
グリッド層は前記電解デポジットにおける陰極として使
用される。好ましくは、剥離層が電解によって除去され
る。剥離層はCr,Fe,Ni,Co,Cd,Cu,A
u,Ag,に含まれる金属群内から選択された材料及び
これらの金属の合金から作られる。本発明によれば、剥
離層は鉄とニッケルの合金から作られる。電子放射材料
層のデポジットによって鉄−ニッケル層の除去は特に簡
単である。
【0019】
【発明の実施の形態】図2は表面にグリッド層8を有
し、層12及び14を有していない図1の構成の詳細図
である。図2の構成は電解デポジットによって本発明に
よる剥離層18でコーティングされている。図2に示す
ように、本発明に用いた製造はグレージング入射の元に
よる蒸着によって可能であったグリッド層8上に選択的
なデポジットとなる。電解中に陰極を構成するためにグ
リッド層8を分極することが必要である。電解装置を必
要としないので本発明で使用可能である電解によっての
デポジットのこの処理法は高速及び安価である効果を有
する。
【0020】図3は従来例による真空デポジット装置、
グレージング入射の元での剥離層のデポジット、仮想ノ
ーマル入射の元での電子放射材料層のデポジットを示
す。
【0021】図3は真空密閉容器20を示し、グレージ
ング入射の元で剥離層に配置される第1の蒸着、そして
仮想的なノーマル入射の元で電子放射材質層のデポジッ
ト上に後者の基板22を示す。点線で示すリング24に
はグレージング入射の元でデポジットのための基板22
を配置される。図3に矢印で示される可傾手段は電子放
射材質源28からとして仮想ノーマル入射の元でデポジ
ットへグレージング入射の元でのデポジットから通過す
るように設けられる。
【0022】図4は本発明に使用可能な蒸着装置を示
す。本発明による製造工程においてすべての残留物がマ
イクロチップを形成するために仮想ノーマル入射の元で
電子放射材料の蒸着であるのでこの装置は図3の装置よ
り大変簡単である。
【0023】図4は基板22を収容する容器20と電子
放射材料源28を示す。
【0024】短い処理時間と図3よりも容器20に配置
する多くの基板を可能であることから前記装置の処理容
量は図3のものに比べて改良されている。そして、図4
の装置において、もはやリング上に基板を配列する必要
がない。
【0025】更に、本発明において使用可能な電解デポ
ジット方法によって、剥離層は簡単に大表面をデポジッ
トされ得る。本発明による製造は前述の文献(3)に示
すマイクロチップ電子源を得ることができる。
【0026】図5はシリカ層32を形成される上にガラ
ス基板30から構成する基板29を示す。ニオビウム陰
極導体34がシリカ層32上に形成される。これらの陰
極導体34は0.2μmの厚さを有し、かつ正方形メッ
シュなどを持つ格子基板は25μmのスペースを有す
る。このニオビウム陰極導体34は形成される電子源の
コラム状に構成する。
【0027】リンのドーピングされたアモルファスシリ
コン抵抗層36は陰極導体上にデポジットされる。層3
6は約1μmの厚さである。
【0028】シリカ絶縁層38は抵抗層36上にデポジ
ットされる。シリカ層38は約1μmの厚さである。
【0029】ニオビウム金属層40はシリカ層38上に
デポジットされ、グリッド層を構成する。グリッド層4
0は約0.4μmの厚さである。
【0030】直径1.4μmの穴42はグリッド層40
及び絶縁層38でエッチングされて得られる。これらの
穴42は格子のメッシュの中央ゾーンに配置され、絶縁
層36が現れる。
【0031】本発明によれば、剥離鉄−ニッケル合金層
44がグリッド層40上に電解によってデポジットされ
る。
【0032】これを行うために、基板29は、電解槽に
配置される前記電解中の陽極を構成する適切な電解槽4
6及び電極48に配置される。前記電解中グリッド層4
0は陰極として機能する。
【0033】適切な電圧はグリッド層40と電極48の
間に電圧源50の手段によって供給される。
【0034】明らかな表示であってどの点においても限
られた方法で、デポジットの条件は次のとおりである。
【0035】1)電解槽の成分は、 NiCl2 ,6H2 O:50g.l-1 NiSO4 ,6H2 O:21.4g.l-1 FeSO4 :2g.l-13 BO3 :25g.l-1 Naサッカリン:0.8g.l-1 サッカリン:0.8g.l-1 2)電解槽のpHは任意にホウ砂の付加を用いて2.5
に維持される。 3)陽極として機能する電極48(対向電極と呼ばれ
る)がニッケル又は鉄−ニッケル合金から作られる。 4)電極48とグリッド40との間の距離Dは3cmで
ある。 5)Fe−Niデポジットが2mA/cm2 に近い電流
密度で周囲の温度で配置される。
【0036】これは200nmの厚さのFe−Ni層を
約8分でなされる。剥離層44の上には約2μmの厚さ
をもつモリブデン層52をデポジットされる(図6)。
このデポジットは仮想ノーマル入射の元で蒸着によって
なされる。そして、マイクロチップ54は穴42に形成
され、かつ抵抗層36上に載っている。
【0037】マイクロチップ54を得た後、剥離層44
は電解によって分解される。これを行うために、モリブ
デン層54のデポジットの後に得られる構成53が適切
な電解槽56に配置される。
【0038】適切な電圧源58によって電圧は剥離層4
45と電解槽52に配置された適切な電極60との間に
供給される。
【0039】剥離層44は陽極として機能し、かつ電極
60は電解中陰極として機能する。
【0040】明らかな表示であってどの点においても限
られた方法で、剥離層44とモリブデン層52を削除す
る条件は次のとおりである。
【0041】1)電極60(対向電極と呼ばれる)はニ
ッケルである。 2)電極60と剥離層44との間の距離D1は約3cm
である。 3)電解は水に10%に薄めた塩酸によって組成され
る。 4)陽極分解が剥離層44を維持する間適切な電圧源6
4を使用しての塩化第一水銀基準電極62に対して+1
10mVの電圧でなされる。
【0042】層44と電極60との間の源58によって
供給される電圧は約2Vである。
【0043】層44の分解中に、後者と電極60に流れ
る電流は次第に減少する。その電流が0になると分解は
終了する。
【0044】この電流を測定する手段は図6には示され
ていない。剥離層44の分解のために必要な時間は通常
30〜60mnに変わる。
【0045】図5及び図6のマイクロチップ電子源の製
造を完全にするために、グリッドはグリッド層をエッチ
ングすることによって陰極導体に対して垂直に形成され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来例におけるマイクロチップ電子源の製造工
程を示す図である。
【図2】本発明に係る処理を使用する源の製造工程を示
す図である。
【図3】従来例による剥離層のグレージング入射の元で
の蒸着可能な蒸着装置を示す図である。
【図4】本発明に係る蒸着装置を示す図である。
【図5】本発明に係る製造工程を示す図である。
【図6】本発明に係る製造工程を示す図である。
【符号の説明】
8 グリッド層 18 剥離層 20 真空容器 22,30 基板 24 リング 26 チルティング手段 28 電子放射材料源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミシェル ボレル フランス国, 38660 サン ヴァンサン ドゥ メルキューゼ, ル ロシャシン (番地なし) (72)発明者 マリエ−ドミニク ブリュニ フランス国, 38700 ラ トロンシュ, グランド リュ, 55番地

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気的に絶縁の基板(2,32)と、前
    記基板の上に配置された少なくとも1つの陰極導体
    (4,34)と、各陰極導体を覆う電気的に絶縁の層
    (6,38)と、前記電気的に絶縁の層を覆う電気的に
    導通のグリッド層(8,40)とを含む構成と、 グリッド層と各陰極導体と共に電気的に絶縁の層レベル
    を介して形成される穴(10,42)と、 グリッド層上に形成された剥離層(18,44)とを含
    み、 この全構成上にマイクロチップ(54)の各穴の配列に
    したがって電子放射材料層(52)をデポジットされ、 剥離層(18,44)は除去され、かつ剥離層の上に置
    かれた電子放射材料層を除去されるマイクロチップ電子
    源の製造方法において、 剥離層(18,44)は湿式ケミカルデポジット法によ
    って形成されることを特徴とするマイクロチップ電子源
    の製造方法。
  2. 【請求項2】 湿式ケミカルデポジット法が電解デポジ
    ットである請求項1記載の製造方法。
  3. 【請求項3】 剥離層(18,44)は電解によって除
    去される請求項2記載の製造方法。
  4. 【請求項4】 剥離層(18,44)はCr,Fe,N
    i,Co,Cd,Cu,Au,Ag,に含まれる金属群
    内から選択された材料及びこれらの金属の合金から作ら
    れる請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。
  5. 【請求項5】 剥離層(18,44)は鉄とニッケルの
    合金から作られる請求項4記載の製造方法。
JP29377495A 1994-10-19 1995-10-18 マイクロチップ電子源の製造方法 Pending JPH08227653A (ja)

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EP (1) EP0708473B1 (ja)
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DE (1) DE69507418T2 (ja)
FR (1) FR2726122B1 (ja)

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