JPH09306339A - 電界放出型冷陰極の製造方法 - Google Patents
電界放出型冷陰極の製造方法Info
- Publication number
- JPH09306339A JPH09306339A JP11681996A JP11681996A JPH09306339A JP H09306339 A JPH09306339 A JP H09306339A JP 11681996 A JP11681996 A JP 11681996A JP 11681996 A JP11681996 A JP 11681996A JP H09306339 A JPH09306339 A JP H09306339A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- field emission
- cold cathode
- conductive layer
- moo
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
- H01J1/304—Field-emissive cathodes
- H01J1/3042—Field-emissive cathodes microengineered, e.g. Spindt-type
Landscapes
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 構成材料が許容する低温熱処理を用いて陰極
表面を清浄化し、安定した高放出電流を発生させること
ができる電界放出型冷陰極の製造方法を提供する。 【解決手段】 導電層１１の上に、絶縁層１２及びゲー
ト電極層１３を形成した後、開口部１４を形成して導電
層を部分的に露出させる。露出した導電層上にＭｏ陰極
１５を形成する。その後、直ちにＭｏ陰極の表面にＭｏ
Ｏ3 酸化膜１６を形成する。ＭｏＯ3 酸化膜は、真空中
において比較的低温で除去できるので、この素子を所定
の装置に実装する際の脱ガス工程で除去できる。
表面を清浄化し、安定した高放出電流を発生させること
ができる電界放出型冷陰極の製造方法を提供する。 【解決手段】 導電層１１の上に、絶縁層１２及びゲー
ト電極層１３を形成した後、開口部１４を形成して導電
層を部分的に露出させる。露出した導電層上にＭｏ陰極
１５を形成する。その後、直ちにＭｏ陰極の表面にＭｏ
Ｏ3 酸化膜１６を形成する。ＭｏＯ3 酸化膜は、真空中
において比較的低温で除去できるので、この素子を所定
の装置に実装する際の脱ガス工程で除去できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電界放出型冷陰極
に関し、特にその製造方法に関する。
に関し、特にその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や自発光型
フラットディスプレイパネル等に使用される電子銃の電
子源として、電界放出型冷陰極がある。
フラットディスプレイパネル等に使用される電子銃の電
子源として、電界放出型冷陰極がある。
【０００３】図３に示すように、この種の電界放出型冷
陰極は、導電層３１上に絶縁層３２とゲート電極層３３
とを順次積層し、ゲート電極層３３及び絶縁層３２に開
口部３４を形成して、開口部３４内に露出した導電層３
１上に先鋭化された陰極（エミッタチップ）３５を形成
することにより得られる。通常、この電界放出型冷陰極
の製造は、半導体微細加工技術を用いて行われる。
陰極は、導電層３１上に絶縁層３２とゲート電極層３３
とを順次積層し、ゲート電極層３３及び絶縁層３２に開
口部３４を形成して、開口部３４内に露出した導電層３
１上に先鋭化された陰極（エミッタチップ）３５を形成
することにより得られる。通常、この電界放出型冷陰極
の製造は、半導体微細加工技術を用いて行われる。
【０００４】電界放出型冷陰極における陰極３５の材料
としては、高融点金属、炭化物、あるいは硼化物等を用
いる場合が多い。特に、高融点金属であるモリブデン
は、高放射電流密度が得られ、制御性の面で優れている
のでよく使用される。なお、モリブデンを用いた陰極の
形成は、Spindt等によりJournal of Applied Physics,V
ol.47 (1976) 5248頁に提案されているように、高真空
中での蒸着やスパッタ等の方法が用いられる。
としては、高融点金属、炭化物、あるいは硼化物等を用
いる場合が多い。特に、高融点金属であるモリブデン
は、高放射電流密度が得られ、制御性の面で優れている
のでよく使用される。なお、モリブデンを用いた陰極の
形成は、Spindt等によりJournal of Applied Physics,V
ol.47 (1976) 5248頁に提案されているように、高真空
中での蒸着やスパッタ等の方法が用いられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】電界放出型冷陰極は、
陰極を製造した後、次の工程に移行するため、あるい
は、次の工程において大気中に暴露される。このため、
陰極表面には、図４（ａ）に示すように大気成分の酸素
（ＭｏＯ及びＭｏＯ2 ４１、ＭｏＯ3 ４２）や炭素系ガ
ス等が吸着する。一般に、電界放出における電子の放出
特性は、陰極表面の仕事関数に大きく依存し、表面に付
着した酸素や炭素系ガス等は、その仕事関数を変動させ
る。したがって、大気中に暴露された電界放出型冷陰極
は、放出電流量の低下や電流変動の増大等が生じる。そ
こで、大気中に暴露された陰極の表面を清浄化する必要
がある。
陰極を製造した後、次の工程に移行するため、あるい
は、次の工程において大気中に暴露される。このため、
陰極表面には、図４（ａ）に示すように大気成分の酸素
（ＭｏＯ及びＭｏＯ2 ４１、ＭｏＯ3 ４２）や炭素系ガ
ス等が吸着する。一般に、電界放出における電子の放出
特性は、陰極表面の仕事関数に大きく依存し、表面に付
着した酸素や炭素系ガス等は、その仕事関数を変動させ
る。したがって、大気中に暴露された電界放出型冷陰極
は、放出電流量の低下や電流変動の増大等が生じる。そ
こで、大気中に暴露された陰極の表面を清浄化する必要
がある。
【０００６】高融点金属の材料の表面清浄化法には、簡
便な方法として、高真空中で１５００℃以上の高温処理
を行う方法がある。しかしながら、電界放出型冷陰極で
は一体形成された、導電層３１、絶縁層３２、及びゲー
ト電極層３３が、それぞれ異なる融点や熱膨張係数を有
しているので、熱処理温度の上限が制限される。例え
ば、導電層３１、絶縁層３２、及びゲート電極層３３
が、それぞれシリコン、シリコン酸化膜、及びモリブデ
ンであるとすると、これらの融点は、それぞれ１３００
℃、１０００℃、２６００℃であるので、１０００℃以
上の高温処理を行うことはできない。つまり、高温処理
ではその温度が制限されているために、図４（ｂ）に示
すように、安定したＭｏＯやＭｏＯ2 ４１を脱離させる
ことができず、電界放出型冷陰極の表面を完全に清浄化
することはできない。
便な方法として、高真空中で１５００℃以上の高温処理
を行う方法がある。しかしながら、電界放出型冷陰極で
は一体形成された、導電層３１、絶縁層３２、及びゲー
ト電極層３３が、それぞれ異なる融点や熱膨張係数を有
しているので、熱処理温度の上限が制限される。例え
ば、導電層３１、絶縁層３２、及びゲート電極層３３
が、それぞれシリコン、シリコン酸化膜、及びモリブデ
ンであるとすると、これらの融点は、それぞれ１３００
℃、１０００℃、２６００℃であるので、１０００℃以
上の高温処理を行うことはできない。つまり、高温処理
ではその温度が制限されているために、図４（ｂ）に示
すように、安定したＭｏＯやＭｏＯ2 ４１を脱離させる
ことができず、電界放出型冷陰極の表面を完全に清浄化
することはできない。
【０００７】本発明は、構成材料が許容する低温熱処理
を用いて陰極表面を清浄化し、安定した高放出電流を発
生させることができる電界放出型冷陰極の製造方法を提
供することを目的とする。
を用いて陰極表面を清浄化し、安定した高放出電流を発
生させることができる電界放出型冷陰極の製造方法を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、導電層
上に絶縁層及びゲート層を形成し、該ゲート層と前記絶
縁層とを部分的に除去して前記導電層の一部を露出さ
せ、露出した前記導電層上に金属材料からなるエミッタ
チップを形成した後、真空中に配置する電界放出型冷陰
極の製造方法において、前記エミッタチップの表面に、
前記導電層、前記絶縁層、前記ゲート層、及び前記エミ
ッタチップの耐熱範囲内の温度で真空中の加熱脱離が可
能な酸化膜または窒化膜を形成し、該酸化膜または前記
窒化膜を前記真空中に配置される際に加熱除去するよう
にしたことを特徴とする電界放出型冷陰極の製造方法が
得られる。
上に絶縁層及びゲート層を形成し、該ゲート層と前記絶
縁層とを部分的に除去して前記導電層の一部を露出さ
せ、露出した前記導電層上に金属材料からなるエミッタ
チップを形成した後、真空中に配置する電界放出型冷陰
極の製造方法において、前記エミッタチップの表面に、
前記導電層、前記絶縁層、前記ゲート層、及び前記エミ
ッタチップの耐熱範囲内の温度で真空中の加熱脱離が可
能な酸化膜または窒化膜を形成し、該酸化膜または前記
窒化膜を前記真空中に配置される際に加熱除去するよう
にしたことを特徴とする電界放出型冷陰極の製造方法が
得られる。
【０００９】
【作用】Ｍｏの陰極を形成したあと、酸素雰囲気中で加
熱することにより形成された陰極表面の酸化膜はＭｏＯ
3 膜であって、低温加熱で容易に除去することができ
る。また、ＭｏＯ3 膜は、電界放電型冷陰極が大気中に
暴露されたとき保護膜として働き、陰極の表面に、低温
加熱では除去困難なＭｏＯ膜、ＭｏＯ2 膜等が形成され
ることを防止する。
熱することにより形成された陰極表面の酸化膜はＭｏＯ
3 膜であって、低温加熱で容易に除去することができ
る。また、ＭｏＯ3 膜は、電界放電型冷陰極が大気中に
暴露されたとき保護膜として働き、陰極の表面に、低温
加熱では除去困難なＭｏＯ膜、ＭｏＯ2 膜等が形成され
ることを防止する。
【００１０】また、陰極形成時に、絶縁膜に付着したモ
リブデンも酸化され、低温加熱で除去される。したがっ
て、導電層とゲート電極層との間でのリーク電流を低減
でき、高放出電流を安定して発生させることができる。
リブデンも酸化され、低温加熱で除去される。したがっ
て、導電層とゲート電極層との間でのリーク電流を低減
でき、高放出電流を安定して発生させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１に本発明の電界放出型
冷陰極の製造方法の一実施の形態の工程図を示す。
施の形態について説明する。図１に本発明の電界放出型
冷陰極の製造方法の一実施の形態の工程図を示す。
【００１２】まず、本実施の形態では、図１（ａ）に示
すような電界放出型冷陰極（以下、素子と呼ぶ）を形成
する。即ち、ｎ型に高ドープされた導電層（シリコン基
板）１１上に、二酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）からなる絶
縁層１２を厚さ５００nm形成する。次に、モリブデン
（Ｍｏ）からなるゲート電極層１３を厚さ２００nm形成
する。そして、ゲート電極層１３に径６００nmの開口を
形成して絶縁層１２をエッチングし、開口部１４を形成
し、導電層１１を露出させる。その後、開口部１４内に
露出させた導電層１１上に、真空蒸着法やスパッタ法等
により、金属モリブデンの陰極（エミッタチップ）１５
を形成する。なお、ここまでの工程は、従来の技術の欄
で述べたように、ジSpindt等によって提案された、公知
の方法を用いることができる。
すような電界放出型冷陰極（以下、素子と呼ぶ）を形成
する。即ち、ｎ型に高ドープされた導電層（シリコン基
板）１１上に、二酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）からなる絶
縁層１２を厚さ５００nm形成する。次に、モリブデン
（Ｍｏ）からなるゲート電極層１３を厚さ２００nm形成
する。そして、ゲート電極層１３に径６００nmの開口を
形成して絶縁層１２をエッチングし、開口部１４を形成
し、導電層１１を露出させる。その後、開口部１４内に
露出させた導電層１１上に、真空蒸着法やスパッタ法等
により、金属モリブデンの陰極（エミッタチップ）１５
を形成する。なお、ここまでの工程は、従来の技術の欄
で述べたように、ジSpindt等によって提案された、公知
の方法を用いることができる。
【００１３】上述のようにして、開口部１４内に陰極１
５を形成したあと、ただちに素子を１０4 Ｐａ台の酸素
雰囲気中に置き３５０℃から５５０℃に加熱する。これ
により、Ｍｏ陰極１５の表面には、図１（ｂ）に示すよ
うに、ＭｏＯ3 酸化膜１６が選択的に形成される。な
お、この工程は、陰極表面が大気中に暴露されることが
ないように、素子の製造を行なったチャンバーに加熱し
た酸素ガスを導入する、あるいは、素子の製造を行なっ
たチャンバーにゲートバルブを介して連結された酸素処
理専用真空チャンバーに搬送して行う。また、ＭｏＯ3
酸化膜１６の酸化膜形成条件は、N.Floquet 等によって
Surface Science vol.251/252 (1991)の第1044頁に報告
されている、Ｍｏ（１００），（１１０），（１１１）
面上のＭｏＯ3 酸化物の選択成長条件を参考にした。
５を形成したあと、ただちに素子を１０4 Ｐａ台の酸素
雰囲気中に置き３５０℃から５５０℃に加熱する。これ
により、Ｍｏ陰極１５の表面には、図１（ｂ）に示すよ
うに、ＭｏＯ3 酸化膜１６が選択的に形成される。な
お、この工程は、陰極表面が大気中に暴露されることが
ないように、素子の製造を行なったチャンバーに加熱し
た酸素ガスを導入する、あるいは、素子の製造を行なっ
たチャンバーにゲートバルブを介して連結された酸素処
理専用真空チャンバーに搬送して行う。また、ＭｏＯ3
酸化膜１６の酸化膜形成条件は、N.Floquet 等によって
Surface Science vol.251/252 (1991)の第1044頁に報告
されている、Ｍｏ（１００），（１１０），（１１１）
面上のＭｏＯ3 酸化物の選択成長条件を参考にした。
【００１４】ＭｏＯ3 は揮発性の高い酸化物であること
が知られており、超高真空中でＭｏ（１００）面上のＭ
ｏＯ3 が、５００℃程度の比較的低温で脱離すること
が、E.Bauer 等によってSurface Science vol.88 (197
9) の第31頁に報告されている。ここで、真空蒸着等の
方法により形成されるＭｏ陰極１５はランダムに配向し
た多結晶質であり、上記文献に記載されているような単
結晶ではない。しかしながら、発明者等の実験によれ
ば、陰極１５の表面に形成されたＭｏＯ3 １６も、単結
晶表面上のＭｏＯ3 と同様に、比較的低温の熱処理で除
去できることが確認できた。
が知られており、超高真空中でＭｏ（１００）面上のＭ
ｏＯ3 が、５００℃程度の比較的低温で脱離すること
が、E.Bauer 等によってSurface Science vol.88 (197
9) の第31頁に報告されている。ここで、真空蒸着等の
方法により形成されるＭｏ陰極１５はランダムに配向し
た多結晶質であり、上記文献に記載されているような単
結晶ではない。しかしながら、発明者等の実験によれ
ば、陰極１５の表面に形成されたＭｏＯ3 １６も、単結
晶表面上のＭｏＯ3 と同様に、比較的低温の熱処理で除
去できることが確認できた。
【００１５】素子は、この後、後述のように、ＣＲＴや
自発光型フラットディスプレイパネル等の装置に実装さ
れる。これらの実装の工程には、脱ガス工程が含まれて
おり、結果的に陰極１５表面のＭｏＯ3 １６は、真空中
で加熱される。したがって、脱ガス工程により、陰極１
５表面のＭｏＯ3 １６は脱離し、図１（ｃ）に示すよう
に、清浄な陰極１５表面を得ることができる。また、こ
のとき、絶縁層１２の沿面に陰極形成時に付着してしま
ったモリブデン（酸化され、ＭｏＯ3 に変化している）
も脱離する。これにより、導電層１１とゲート電極層１
３との間のリーク電流を低減し、絶縁耐圧劣化を防止す
ることができる。
自発光型フラットディスプレイパネル等の装置に実装さ
れる。これらの実装の工程には、脱ガス工程が含まれて
おり、結果的に陰極１５表面のＭｏＯ3 １６は、真空中
で加熱される。したがって、脱ガス工程により、陰極１
５表面のＭｏＯ3 １６は脱離し、図１（ｃ）に示すよう
に、清浄な陰極１５表面を得ることができる。また、こ
のとき、絶縁層１２の沿面に陰極形成時に付着してしま
ったモリブデン（酸化され、ＭｏＯ3 に変化している）
も脱離する。これにより、導電層１１とゲート電極層１
３との間のリーク電流を低減し、絶縁耐圧劣化を防止す
ることができる。
【００１６】図２に、表面にＭｏＯ3 １６が形成された
陰極１５の熱処理時間とエミッション電流との関係を示
す。ここでは、熱処理温度を、３５０℃、４００℃、及
び４５０℃とした。各温度において、エミッション電流
の増大は、それぞれ１００分、１０分、１分以上の経過
したとき飽和している。なお、加熱時におけるＭｏＯ3
１６の脱離は、質量分析器を用いて確認した。
陰極１５の熱処理時間とエミッション電流との関係を示
す。ここでは、熱処理温度を、３５０℃、４００℃、及
び４５０℃とした。各温度において、エミッション電流
の増大は、それぞれ１００分、１０分、１分以上の経過
したとき飽和している。なお、加熱時におけるＭｏＯ3
１６の脱離は、質量分析器を用いて確認した。
【００１７】図２にから明らかなように、ＭｏＯ3 １６
の熱処理による離脱は、より高い温度で熱処理すれば、
短時間で終えることができる。しかしながら、熱処理の
温度は、素子全体が許容する温度範囲内としなければな
らない。例えば、図１に示すように、導電層１１にシリ
コン、絶縁層１２にシリコン酸化膜、ゲート電極層１３
にモリブデンを用いた場合、これらの融点は、それぞ
れ、１３００℃、１０００℃、及び２６００℃以上であ
り、この融点と、各材料の熱膨脹係数の差に対するマー
ジンを考慮すると８００℃程度が熱処理温度の上限とな
る。また、素子を所定の装置に実装するとき、アルミニ
ウム合金等のワイヤー材を用いて配線する場合には、そ
の融点も考慮しなければならず、５００℃程度以下に制
限される。
の熱処理による離脱は、より高い温度で熱処理すれば、
短時間で終えることができる。しかしながら、熱処理の
温度は、素子全体が許容する温度範囲内としなければな
らない。例えば、図１に示すように、導電層１１にシリ
コン、絶縁層１２にシリコン酸化膜、ゲート電極層１３
にモリブデンを用いた場合、これらの融点は、それぞ
れ、１３００℃、１０００℃、及び２６００℃以上であ
り、この融点と、各材料の熱膨脹係数の差に対するマー
ジンを考慮すると８００℃程度が熱処理温度の上限とな
る。また、素子を所定の装置に実装するとき、アルミニ
ウム合金等のワイヤー材を用いて配線する場合には、そ
の融点も考慮しなければならず、５００℃程度以下に制
限される。
【００１８】また、ＭｏＯ3 １６は、室温程度では短時
間で脱離するようなこともなく、後工程への移行時、あ
るいは後工程において、素子が大気に暴露された際に陰
極１５の保護膜として働く。つまり、ＭｏＯ3 １６は、
１５００℃以上の高温でなければ脱離させることができ
ない安定したＭｏＯやＭｏＯ2 の形成を防止する。
間で脱離するようなこともなく、後工程への移行時、あ
るいは後工程において、素子が大気に暴露された際に陰
極１５の保護膜として働く。つまり、ＭｏＯ3 １６は、
１５００℃以上の高温でなければ脱離させることができ
ない安定したＭｏＯやＭｏＯ2 の形成を防止する。
【００１９】最後に、電界放出型冷陰極を所定の装置に
実装する場合について説明する。まず、素子をＣＲＴ
（Cathode Ray Tube）に実装する場合、素子は所定のパ
ッケージ上にマウントされる。このとき、素子をマウン
トに接続固定するために導電性銀ペーストが用いられ
る。導電性銀ペースト（エポキシ樹脂）を固化するため
には、約１５０℃での熱処理が必要であるが、この熱処
理は短時間で終了するので、この段階では、陰極１５表
面のＭｏＯ3 １６は脱離しない。したがって、陰極１５
の表面は依然ＭｏＯ3 １６により保護された状態であ
る。その後、ＣＲＴ用電子銃としてパッケージにマウン
トされた素子は、ＣＲＴに封入実装される。このとき、
ＣＲＴの内部は、油拡散ポンプ等で真空引きされ、４０
０℃前後の温度で管内の脱ガスが行われる。この工程に
より、陰極１５表面のＭｏＯ3 は、陰極１５から脱離
し、陰極１５の表面は清浄化される。
実装する場合について説明する。まず、素子をＣＲＴ
（Cathode Ray Tube）に実装する場合、素子は所定のパ
ッケージ上にマウントされる。このとき、素子をマウン
トに接続固定するために導電性銀ペーストが用いられ
る。導電性銀ペースト（エポキシ樹脂）を固化するため
には、約１５０℃での熱処理が必要であるが、この熱処
理は短時間で終了するので、この段階では、陰極１５表
面のＭｏＯ3 １６は脱離しない。したがって、陰極１５
の表面は依然ＭｏＯ3 １６により保護された状態であ
る。その後、ＣＲＴ用電子銃としてパッケージにマウン
トされた素子は、ＣＲＴに封入実装される。このとき、
ＣＲＴの内部は、油拡散ポンプ等で真空引きされ、４０
０℃前後の温度で管内の脱ガスが行われる。この工程に
より、陰極１５表面のＭｏＯ3 は、陰極１５から脱離
し、陰極１５の表面は清浄化される。
【００２０】また、素子を平面状に多数配列する自発光
型フラットパネルディスプレイに搭載する場合、パネル
の基板としてガラス基板が用いられると、装置の耐熱温
度はガラスの軟化点である６００℃付近に制限される。
このフラットパネルディスプレイにおいても、パネル内
を高真空に維持するために、４００℃程度で脱ガスが行
われる。つまり、ＣＲＴの場合と同様、脱ガスを行う際
に同時に陰極１５の表面が清浄化される。
型フラットパネルディスプレイに搭載する場合、パネル
の基板としてガラス基板が用いられると、装置の耐熱温
度はガラスの軟化点である６００℃付近に制限される。
このフラットパネルディスプレイにおいても、パネル内
を高真空に維持するために、４００℃程度で脱ガスが行
われる。つまり、ＣＲＴの場合と同様、脱ガスを行う際
に同時に陰極１５の表面が清浄化される。
【００２１】このように、本実施の形態では、脱ガス工
程がＭｏＯ3 の脱離工程を兼ねるので、特に脱離工程を
行うことなく、陰極の表面を清浄化することができ、安
定した高放出電流を得ることができる。
程がＭｏＯ3 の脱離工程を兼ねるので、特に脱離工程を
行うことなく、陰極の表面を清浄化することができ、安
定した高放出電流を得ることができる。
【００２２】なお、脱ガス工程の処理温度と時間とが、
ＭｏＯ3 の脱離条件を満たさない場合は、別に加熱工程
を（電子放出を行う以前に）行なわなければならない。
ＭｏＯ3 の脱離条件を満たさない場合は、別に加熱工程
を（電子放出を行う以前に）行なわなければならない。
【００２３】また、上記実施の形態では、陰極としてモ
リブデンを用いた時に、その表面にＭｏＯ3 を形成する
場合について説明したが、他の陰極材料を用いた場合
に、比較的低温（素子が許容する温度）による真空中で
の加熱処理によって除去できる酸化物、窒化物等の化合
物をその陰極の表面に形成するようにしてもよい。
リブデンを用いた時に、その表面にＭｏＯ3 を形成する
場合について説明したが、他の陰極材料を用いた場合
に、比較的低温（素子が許容する温度）による真空中で
の加熱処理によって除去できる酸化物、窒化物等の化合
物をその陰極の表面に形成するようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】本発明にいれば、電界放出型冷陰極の陰
極を形成したあと、直ちに、陰極表面に酸化膜または窒
化膜を形成し、電界放出型冷陰極を所定の装置に実装す
る際にこの酸化膜または窒化膜を真空中で加熱脱離させ
るようにしたことで、素子の耐熱温度範囲内の温度では
加熱除去できない陰極表面への不純物の吸着を防止でき
るとともに、陰極表面を容易に清浄化できる。
極を形成したあと、直ちに、陰極表面に酸化膜または窒
化膜を形成し、電界放出型冷陰極を所定の装置に実装す
る際にこの酸化膜または窒化膜を真空中で加熱脱離させ
るようにしたことで、素子の耐熱温度範囲内の温度では
加熱除去できない陰極表面への不純物の吸着を防止でき
るとともに、陰極表面を容易に清浄化できる。
【００２５】また、本発明によれば、陰極表面を清浄化
するだけでなく、導電層とゲート層との間の絶縁層沿面
に付着した陰極材料も同時に除去できるので、リーク電
流の発生や絶縁耐圧の劣化を防ぐことができる。
するだけでなく、導電層とゲート層との間の絶縁層沿面
に付着した陰極材料も同時に除去できるので、リーク電
流の発生や絶縁耐圧の劣化を防ぐことができる。
【図１】本発明による電界放出型冷陰極の製造方法の一
実施の形態を示す工程図である。
実施の形態を示す工程図である。
【図２】表面にＭｏＯ3 １６が形成された陰極の熱処理
時間と放出電流量との関係を示すグラフである。
時間と放出電流量との関係を示すグラフである。
【図３】従来の電界放出型冷陰極の断面図である。
【図４】従来の電界放出型冷陰極の問題点を説明するた
めの図である。
めの図である。
１１ 導電層（シリコン基板） １２ 絶縁層 １３ ゲート電極層 １４ 開口部 １５ 陰極（エミッタチップ） １６ ＭｏＯ3 酸化膜 ３１ 導電層 ３２ 絶縁層 ３３ ゲート電極層 ３４ 開口部 ３５ 陰極（エミッタチップ） ４１ ＭｏＯ，ＭｏＯ2 ４２ ＭｏＯ３
Claims (5)
- 【請求項１】 導電層上に絶縁層及びゲート層を形成
し、該ゲート層と前記絶縁層とを部分的に除去して前記
導電層の一部を露出させ、露出した前記導電層上に金属
材料からなるエミッタチップを形成した後、真空中に配
置する電界放出型冷陰極の製造方法において、前記エミ
ッタチップの表面に、前記導電層、前記絶縁層、前記ゲ
ート層、及び前記エミッタチップの耐熱範囲内の温度で
真空中の加熱脱離が可能な酸化膜または窒化膜を形成
し、該酸化膜または前記窒化膜を前記真空中に配置され
る際に加熱除去するようにしたことを特徴とする電界放
出型冷陰極の製造方法。 - 【請求項２】 前記酸化膜または前記窒化膜の形成が、
前記エミッタチップの形成を行なった真空容器内また
は、該真空容器にゲートバルブを介して連結された他の
真空容器内で行なわれることを特徴とする請求項１の電
界放出型冷陰極の製造方法。 - 【請求項３】 前記酸化膜または前記窒化膜の形成が、
前記真空容器内への酸素ガスまたは窒素ガスの導入と、
加熱により行われることを特徴とする請求項２の電界放
出型冷陰極の製造方法。 - 【請求項４】 前記エミッタチップがモリブデンにより
形成されていることを特徴とする請求項１、２、または
３の電界放出型冷陰極の製造方法。 - 【請求項５】 前記酸化膜がＭｏＯ3 であることを特徴
とする請求項４の電界放出型冷陰極の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11681996A JP3080142B2 (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 電界放出型冷陰極の製造方法 |
| EP97107469A EP0806785A3 (en) | 1996-05-10 | 1997-05-06 | Method of manufacturing a field emission cold cathode capable of stably producing a high emission current |
| US08/848,466 US5938495A (en) | 1996-05-10 | 1997-05-08 | Method of manufacturing a field emission cold cathode capable of stably producing a high emission current |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11681996A JP3080142B2 (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 電界放出型冷陰極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09306339A true JPH09306339A (ja) | 1997-11-28 |
| JP3080142B2 JP3080142B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=14696424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11681996A Expired - Fee Related JP3080142B2 (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 電界放出型冷陰極の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5938495A (ja) |
| EP (1) | EP0806785A3 (ja) |
| JP (1) | JP3080142B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8134288B2 (en) | 2009-12-21 | 2012-03-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron-emitting device, electron source, and image display apparatus |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6104139A (en) | 1998-08-31 | 2000-08-15 | Candescent Technologies Corporation | Procedures and apparatus for turning-on and turning-off elements within a field emission display device |
| US6462484B2 (en) * | 1998-08-31 | 2002-10-08 | Candescent Intellectual Property Services | Procedures and apparatus for turning-on and turning-off elements within a field emission display device |
| US6364730B1 (en) * | 2000-01-18 | 2002-04-02 | Motorola, Inc. | Method for fabricating a field emission device and method for the operation thereof |
| AT4290U1 (de) * | 2000-12-27 | 2001-05-25 | Plansee Ag | Verfahren zur herabsetzung des spezifischen widerstandes einer elektrisch leitenden schicht |
| KR101065371B1 (ko) * | 2004-07-30 | 2011-09-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전자 방출 소자 |
| KR20060019849A (ko) * | 2004-08-30 | 2006-03-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전자 방출 소자 및 이의 제조 방법 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5661733A (en) * | 1979-10-24 | 1981-05-27 | Hitachi Ltd | Field emission cathode and its manufacture |
| JP3142895B2 (ja) * | 1991-07-15 | 2001-03-07 | 松下電工株式会社 | 電界放射型電極の製造方法 |
| JPH0689651A (ja) * | 1992-09-09 | 1994-03-29 | Osaka Prefecture | 微小真空デバイスとその製造方法 |
| JPH07147130A (ja) * | 1993-11-24 | 1995-06-06 | Nec Kansai Ltd | 陰極線管の製造方法 |
| KR100343222B1 (ko) * | 1995-01-28 | 2002-11-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전계방출표시소자의제조방법 |
| JP3239038B2 (ja) * | 1995-04-03 | 2001-12-17 | シャープ株式会社 | 電界放出型電子源の製造方法 |
-
1996
- 1996-05-10 JP JP11681996A patent/JP3080142B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-05-06 EP EP97107469A patent/EP0806785A3/en not_active Withdrawn
- 1997-05-08 US US08/848,466 patent/US5938495A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8134288B2 (en) | 2009-12-21 | 2012-03-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron-emitting device, electron source, and image display apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3080142B2 (ja) | 2000-08-21 |
| US5938495A (en) | 1999-08-17 |
| EP0806785A3 (en) | 1998-05-27 |
| EP0806785A2 (en) | 1997-11-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5666025A (en) | Flat-panel display containing structure for enhancing electron emission from carbon-containing cathode | |
| US6394871B2 (en) | Method for reducing emitter tip to gate spacing in field emission devices | |
| US3663870A (en) | Semiconductor device passivated with rare earth oxide layer | |
| KR20010030782A (ko) | 전자방출소자의 세정방법 | |
| JPH06215689A (ja) | シリコン電子放出素子の製造方法 | |
| JP3080142B2 (ja) | 電界放出型冷陰極の製造方法 | |
| US7588475B2 (en) | Field-emission electron source, method of manufacturing the same, and image display apparatus | |
| US5656330A (en) | Resistive element having a resistivity which is thermally stable against heat treatment, and method and apparatus for producing same | |
| US4986787A (en) | Method of making an integrated component of the cold cathode type | |
| WO2000054299A1 (en) | Field emission device, its manufacturing method and display device using the same | |
| US5865658A (en) | Method for efficient positioning of a getter | |
| EP0709879A1 (en) | Method for manufacturing semiconductor | |
| US5982020A (en) | Deuterated bipolar transistor and method of manufacture thereof | |
| JP2003281991A (ja) | 熱陰極及びこれを用いた放電装置 | |
| US5094964A (en) | Method for manufacturing a bipolar semiconductor device | |
| JPS6366415B2 (ja) | ||
| JP2002519814A (ja) | 半導体カソードを有する電子管 | |
| JP2596257B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2000208034A (ja) | 電子放出素子の製造方法 | |
| JP2720748B2 (ja) | 電界放出素子およびその製造方法 | |
| JPH11162332A (ja) | 電界放出型冷陰極の製造方法 | |
| JPH11339637A (ja) | 電界放出型電子素子及びその製造方法 | |
| KR100464007B1 (ko) | 전계 방출 소자의 ｍｉｍ 에미터 및 그 제조 방법 | |
| JPH10261367A (ja) | 蛍光体膜形成法 | |
| JPH07134940A (ja) | 電子放出素子の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000524 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |