(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管とガス導入管とを備え被処理基板表面を気密雰囲気下に配置しうる気密容器と、該排気管を介して前記気密容器内を排気する排気手段と、前記ガス導入管を介して前記気密容器内にガスを導入するガス導入手段とを有し、前記被処理基板表面に処理を施す基板処理装置であって、
前記排気管が、その軸方向先端に開口する排気口を介して前記気密容器内に接続されており、前記ガス導入管が、その軸方向先端に開口する導入口を前記排気管の排気口へ向けて前記排気管内に設けられていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
表面上に、導電性膜と該導電性膜に電圧を印加するための電極対とを備えた素子を複数個備えた基板に対して、気密雰囲気下において還元性ガスを導入し、前記電極対に電圧を印加して前記導電性膜に間隙を形成する電子源基板の処理装置であって、
排気管とガス導入管とを備え前記基板表面を気密雰囲気下に配置しうる気密容器と、該排気管を介して前記気密容器内を排気する排気手段と、前記ガス導入管を介して前記気密容器内に還元性ガスを導入するガス導入手段とを有し、
前記排気管が、その軸方向先端に開口する排気口を介して前記気密容器内に接続されており、前記ガス導入管が、その軸方向先端に開口する導入口を前記排気管の排気口へ向けて前記排気管内に設けられていることを特徴とする電子源基板の処理装置。
【請求項３】
表面上に、亀裂を有する導電性膜と該導電性膜に電圧を印加するための電極対とを備えた素子を複数個備えた基板に対して、気密雰囲気下において有機化合物ガスを導入し、前記電極対に電圧を印加して炭素或いは炭素化合物を前記間隙近傍の導電性膜上に堆積させる電子源基板の処理装置であって、
排気管とガス導入管とを備え前記基板表面を気密雰囲気下に配置しうる気密容器と、該排気管を介して前記気密容器内を排気する排気手段と、前記ガス導入管を介して前記気密容器内に有機化合物ガスを導入するガス導入手段とを有し、
前記排気管が、その軸方向先端に開口する排気口を介して前記気密容器内に接続されており、前記ガス導入管が、その軸方向先端に開口する導入口を前記排気管の排気口へ向けて前記排気管内に設けられていることを特徴とする電子源基板の処理装置。
【請求項４】
請求項１に記載の基板処理装置を用いた基板の処理方法であって、
前記基板表面を気密雰囲気下に配置した前記気密容器内を前記排気手段の前記排気管を介して排気する工程と、
前記ガス導入手段の前記ガス導入管を介して前記気密容器内にガスを導入し、該ガスの存在下で前記基板表面に処理を施す工程と
を有することを特徴とする基板の処理方法。
【請求項５】
請求項２に記載の電子源基板の処理装置を用いた電子源基板の処理方法であって、
前記基板表面を気密雰囲気下に配置した前記気密容器内を前記排気手段の前記排気管を介して排気する工程と、
前記ガス導入手段の前記ガス導入管を介して前記気密容器内に前記還元性ガスを導入し、該還元性ガスの存在下で前記電極対に電圧を印加して前記導電性膜に間隙を形成する工程と
を有することを特徴とする電子源基板の処理方法。
【請求項６】
請求項３に記載の電子源基板の処理装置を用いた電子源基板の処理方法であって、
前記基板表面を気密雰囲気下に配置した前記気密容器内を前記排気手段の前記排気管を介して排気する工程と、
前記ガス導入手段の前記ガス導入管を介して前記気密容器内に前記有機化合物ガスを導入し、該有機化合物ガスの存在下で前記電極対に電圧を印加して前記炭素或いは炭素化合物を前記間隙近傍の導電性膜上に堆積させる工程と
を有することを特徴とする電子源基板の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大面積の基板に対して、均一に表面処理を施す基板処理装置及びそれを用いた基板の処理方法と、該装置を適用した電子源基板の処理装置及びそれを用いた電子源基板の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、従来、電子源の製造装置において基板上に形成された薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより電子放出が生ずる現象を利用して、この電子源と蛍光体とを組み合わせた画像形成装置の表示パネルがある。この電子放出の素子としては、大別して熱電子放出素子と冷陰極電子放出素子を用いた２種類のものが知られている。冷陰極電子放出素子には、電界放出型（以下、ＦＥ型と称する）、金属／絶縁層／金属型（以下、ＭＩＭ型と称する）や、表面伝導型電子放出素子などがある。
【０００３】
表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を利用するものである。その基本的な構成、製造方法などは、例えば、特許文献１，２などに開示されている。この表面伝導型電子放出素子の典型的な構成例としては次のようなものが挙げられる。即ち、基板上に設けた一対の素子電極間を連絡する電子放出部形成用導電性膜に、予めフォーミングと呼ばれる通電処理とその後の活性化処理によって、電子放出部を形成したものである。
【０００４】
フォーミングとは、前記電子放出部形成用導電性膜の両端に電圧を印加通電し、該導電性膜を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした亀裂（間隙）を形成する処理である。
【０００５】
活性化処理とは、有機化合物を有する真空雰囲気下において前記導電性膜の両端に電圧を印加通電し、前記亀裂近傍に炭素被膜を形成する処理である。尚、電子放出は、その亀裂付近から行われる。
【０００６】
上述の表面伝導型電子放出素子は、構造が単純で製造も容易であることから、大面積に亙って多数素子を配列形成できる利点があり、荷電ビーム源、表示装置等の画像形成装置に利用されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２３５２５５号公報
【特許文献２】特開平８−１７１８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の表面伝導型電子放出素子の製造方法においては、一対の素子電極と導電性膜とを形成した素子を、真空雰囲気下に設置し、フォーミング工程を施して上記導電性膜に亀裂を形成する。その後、真空雰囲気中に、有機化合物ガスを導入し、適宜選択されたパルス状の電圧を数分から数十分、印加することにより上記亀裂近傍に炭素或いは炭素化合物を堆積させて炭素膜を形成する活性化処理を施す。この活性化処理は、素子の特性を改善する上で有効であった。この活性化処理により、電子放出素子の特性、即ち電子放出電流Ｉｅが、電圧に対してしきい値を保ちながら、著しく増加し、改善される。
【０００９】
しかしながら、前記活性化工程においては、次のような問題があった。
【００１０】
電子放出部とその近傍に炭素或いは炭素化合物を堆積させる活性化処理は、雰囲気中から素子基板上に吸着した有機化合物を分解することによって行われる。生産効率のためには、活性化処理時の気密容器内の圧力まで大気圧から短時間で作製しなければならないので、特に水分子に対する実効排気速度が大きい真空ポンプを採用している。このように、真空ポンプの実効排気速度を大きく（早く）してしまうと、排気管直下の基板０の圧力が局所的に低下してしまい有機化合物ガスの均一性に悪影響を及ぼしてしまう。
【００１１】
よって、本発明の目的は、上記電子源の活性化処理等、所定のガスを導入して基板に対して表面処理する装置であって、大面積の基板であっても均一な処理が可能な処理装置、及び、これを適用した電子源の処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第一は、排気管とガス導入管とを備え被処理基板表面を気密雰囲気下に配置しうる気密容器と、該排気管を介して前記気密容器内を排気する排気手段と、前記ガス導入管を介して前記気密容器内にガスを導入するガス導入手段とを有し、前記被処理基板表面に処理を施す基板処理装置であって、
前記排気管が、その軸方向先端に開口する排気口を介して前記気密容器内に接続されており、前記ガス導入管が、その軸方向先端に開口する導入口を前記排気管の排気口へ向けて前記排気管内に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第二は、表面上に、導電性膜と該導電性膜に電圧を印加するための電極対とを備えた素子を複数個備えた基板に対して、気密雰囲気下において還元性ガスを導入し、前記電極対に電圧を印加して前記導電性膜に間隙を形成する電子源基板の処理装置であって、
排気管とガス導入管とを備え前記基板表面を気密雰囲気下に配置しうる気密容器と、該排気管を介して前記気密容器内を排気する排気手段と、前記ガス導入管を介して前記気密容器内に還元性ガスを導入するガス導入手段とを有し、
前記排気管が、その軸方向先端に開口する排気口を介して前記気密容器内に接続されており、前記ガス導入管が、その軸方向先端に開口する導入口を前記排気管の排気口へ向けて前記排気管内に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第三は、表面上に、亀裂を有する導電性膜と該導電性膜に電圧を印加するための電極対とを備えた素子を複数個備えた基板に対して、気密雰囲気下において有機化合物ガスを導入し、前記電極対に電圧を印加して炭素或いは炭素化合物を前記間隙近傍の導電性膜上に堆積させる電子源基板の処理装置であって、
排気管とガス導入管とを備え前記基板表面を気密雰囲気下に配置しうる気密容器と、該排気管を介して前記気密容器内を排気する排気手段と、前記ガス導入管を介して前記気密容器内に有機化合物ガスを導入するガス導入手段とを有し、
前記排気管が、その軸方向先端に開口する排気口を介して前記気密容器内に接続されており、前記ガス導入管が、その軸方向先端に開口する導入口を前記排気管の排気口へ向けて前記排気管内に設けられていることを特徴とする。
本発明の第四は、本発明の第一に係る基板処理装置を用いた基板の処理方法であって、
前記基板表面を気密雰囲気下に配置した前記気密容器内を前記排気手段の前記排気管を介して排気する工程と、
前記ガス導入手段の前記ガス導入管を介して前記気密容器内にガスを導入し、該ガスの存在下で前記基板表面に処理を施す工程と
を有することを特徴とする。
本発明の第五は、本発明の第二に係る電子源基板の処理装置を用いた電子源基板の処理方法であって、
前記基板表面を気密雰囲気下に配置した前記気密容器内を前記排気手段の前記排気管を介して排気する工程と、
前記ガス導入手段の前記ガス導入管を介して前記気密容器内に前記還元性ガスを導入し、該還元性ガスの存在下で前記電極対に電圧を印加して前記導電性膜に間隙を形成する工程と
を有することを特徴とする。
本発明の第六は、本発明の第三に係る電子源基板の処理装置を用いた電子源基板の処理方法であって、
前記基板表面を気密雰囲気下に配置した前記気密容器内を前記排気手段の前記排気管を介して排気する工程と、
前記ガス導入手段の前記ガス導入管を介して前記気密容器内に前記有機化合物ガスを導入し、該有機化合物ガスの存在下で前記電極対に電圧を印加して前記炭素或いは炭素化合物を前記間隙近傍の導電性膜上に堆積させる工程と
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、大面積の基板に対して、均一な表面処理を行うことができるため、大面積の基板への各種成膜工程等に好ましく適用される。特に、電子源の活性化処理においては、基板上の複数の素子に対して均一に炭素或いは炭素化合物を堆積することができ、均一な電子放出特性を有する電子源を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の基板処理装置は、各種成膜工程に好ましく適用されるものであるが、特に好適な電子源基板のフォーミング処理及び活性化処理に用いる場合を例に挙げて説明する。
【００１７】
図１，図２及び図３は、本発明の電子源基板の処理装置の実施形態を示す図であり、図２は電子源基板の周辺部分を示す製造装置の斜視図、図１及び図３はその断面及び配管構成を示す概略図である。図１〜図３において、１はキャリアガス、２は補助ポンプ、３ａ〜３ｆはバルブ、４はゲートバルブ、５は電源及び電流制御系からなる駆動ドライバ、６は支持体、７は熱伝導部材、８は接続配線、１０は電子原基板、１１は有機化合物ガスである。さらに、１２は気密容器、１３はガス流量制御装置、１４は水分除去フィルタ、１５はガス導入管、１６は排気管、１７はメイン真空ポンプ、１８はシール部材、２１は素子の導電性膜、２２はＸ方向配線、２３はＹ方向配線、２４は取り出し配線である。
【００１８】
図１〜図３の装置において、支持体１１は、電子源基板１０を保持して固定するものであって、真空チャッキング機構、静電チャッキング機構若しくは固定冶具などにより、機械的に電子源基板１０を固定する機構を有する。支持体１１の内部には、図示はされていないがヒータが設けられ、必要に応じて電子源基板１０を熱伝導部材７を介して加熱することができる。
【００１９】
気密容器１２は、ガラスやステンレス製の容器であり、容器からの放出ガスの少ない材料からなるものが好ましい。気密容器１２は、電子源基板１０の取り出し配線２４を除き、導電性膜２１が形成された領域全体を覆い、且つ、少なくとも、１．３３×１０-6Ｐａ（１×１０-8Ｔｏｒｒ）から大気圧の圧力範囲に耐えられる構造のものである。
【００２０】
シール部材１８は、電子源基板１０と気密容器１２との気密性を保持するためのものであり、Ｏリングやゴム製シートなどが用いられる。
【００２１】
電子源基板１０の活性化処理に用いられる有機化合物ガス１１としては、窒素、ヘリウム、アルゴンなどで希釈した混合気体が用いられる。また、後述するフォーミング処理を行う際には、導電性膜２１への間隙形成を促進するための気体、例えば、還元性を有する水素ガス等を気密容器１２内に導入することもある。
【００２２】
上記電子源基板１０の活性化処理に用いられる有機化合物としては、アルカン、アルケン、アルキンの脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、アルコール類、アルデヒド類、ケトン類、アミン類、ニトリル類、フェノール、カルボン、スルホン酸等の有機酸類などを挙げることができる。より具体的には、メタン、エタン、プロパンなどのＣnＨ2n+2で表される飽和炭化水素、エチレン、プロピレンなどのＣnＨ2n等の組成式で表される不飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、メタノール、エタノール、アセトアルデヒド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミン、エチルアミン、フェノール、ベンゾニトリル、アセトニトリル等が使用できる。
【００２３】
有機化合物ガス１１は、有機化合物が常温で気体である場合にはそのまま使用でき、有機化合物が常温で液体、または、固体の場合は、容器内で蒸発または昇華させて用いるか、或いはさらにこれを希釈ガスと混合するなどの方法で用いることができる。キャリアガス１には、窒素またはアルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスが用いられる。
【００２４】
有機化合物ガス１１と、キャリアガス１は、一定の割合で混合されて、気密容器１２内に導入される。両者の流量、及び混合比は、個別のガス流量制御装置１３によって制御される。各ガス流量制御装置１３は、マスフローコントローラ及び電磁弁等から構成される。これらの混合ガスは、必要に応じてガス導入管１５の周囲に設けられた図示しないヒータによって適当な温度に加熱された後、気密容器１２に設けられた導入口より、気密容器１２内に導入される。混合ガスの加熱温度は、電子源基板１０の温度と同等にすることが好ましい。
【００２５】
尚、ガス流量制御装置１３とガス導入管１５の途中に、水分除去フィルタ１４を設けて、導入ガス中の水分を除去することがより好ましい。水分除去フィルタ１４には、シリカゲル、モレキュラーシーブ、水酸化マグネシウム等の吸湿材を用いることができる。
【００２６】
気密容器１２に導入された混合ガスは、気密容器１２に接続されている排気管１６を通じて、真空ポンプ１７により一定の排気速度で排気され、気密容器１２内の混合ガスの圧力は一定に保持される。本発明で用いられる真空ポンプ１７は、溜め込み式のクライオポンプ、ターボ分子ポンプ等、高真空用ポンプであり、オイルフリーポンプが好ましく用いられる。
【００２７】
活性化処理に用いる有機化合物の種類にもよるが、本実施形態において、上記混合気体の圧力は、混合気体を構成する気体分子の平均自由行程λが気密容器１の内側のサイズに比べて十分大きくなる圧力であることが好ましい。
【００２８】
さらには、気密容器１２の雰囲気中の水分圧が１．３×１０-4Ｐａ（１．０×１０-6Ｔｏｒｒ）以下であることが好ましい。
【００２９】
また、気密容器１２への有機化合物ガス１１の導入はガス導入管１５で行われ、本発明においてこのガス導入管１５の導入口は、排気管１６内部に配置されている。排気管１６内にガス導入管１５の導入口を設けると、混合気体の流れが制御され、基板１０の全面に均一に分布して有機化合物ガスが供給される。好ましくは、ガス導入管１５の導入口が排気管１６の排気口（気密容器１２への取り付け部）より引っ込んだ位置になるように構成することが好ましい。
【００３０】
図１の実施形態においては、ガス導入管１５の導入口がゲートバルブ４よりも排気口側に固定されているが、図３の実施形態では不図示の駆動機構によりガス導入管１５の導入口が上下するように構成されている。この駆動機構により、必要な処理を行う際には導入口をゲートバルブ４よりも基板１０側に降下させ、必要のない時には上昇させてゲートバルブ４よりも真空ポンプ１７側に格納する。
【００３１】
また、図１，図３の実施形態では、生産効率の向上のためには、活性化処理時の気密容器１２内の圧力まで大気圧から短時間で作製しなければならないので、特に水分子に対する実効排気速度が大きい真空ポンプ１７を採用している。このように、真空ポンプ１７の実効排気速度を大きく（早く）してしまうと、排気管１６直下の基板１０の圧力が局所的に低下してしまい有機化合物ガスの均一性に悪影響を及ぼしてしまう。しかしながら、本実施形態では、排気管１６内にガス導入管１５の導入口が設けてあるため、排気管１６直下の局所的に圧力が低くなった空間に積極的に有機化合物ガスを供給することができる。その結果、基板１０の全面における有機化合物ガスの圧力分布を少なくして、生産性の優れた形態となっている。
【００３２】
図１〜図３に示した本発明の電子源基板の処理装置は、電子原基板の活性化処理のみならず、該活性化処理に先立って行われるフォーミング処理にも好ましく用いることができる。即ち、本発明によればフォーミング処理と活性化処理を連続して行うことができる。特に、前述したように、還元性ガスを導入してフォーミング処理を行う場合には、該ガスを均一に気密容器１２内に導入することができる。
【００３３】
さらに、図１〜図３の実施形態においては、気密容器１２が電子源基板１０の表面にシール部材１８を介して静置され、該電子源基板１０を底部とする容器を構成して内部の機密性を確保している。しかしながら、本発明の基板の処理装置においては当該構成に限定されるものではない。即ち、底部を有する気密容器として該容器内に基板を配置して処理を行う形態も好ましく適用されるものである。
【実施例】
【００３４】
［実施例１］
本実施例は、図４に示される表面伝導型電子放出素子を複数備える図５に示される電子源基板を製造するものである。図４、図５において１０は電子源基板、２１は導電性膜、２２はＸ方向配線、２３はＹ方向配線、２５は素子電極、２６は炭素膜、２７は炭素膜２６の間隙、２８は絶縁層である。尚、図５においては便宜上炭素膜２６を省略している。
【００３５】
先ず、ＳｉＯ2層を形成したガラス基板上にＰｔペーストを印刷し、加熱焼成して、素子電極２５を形成した。また、スクリーン印刷法により、Ａｇペーストを印刷し、加熱焼成することにより、図５に示されるＸ方向配線２２（２４０本）及びＹ方向配線２３（７２０本）を形成する。また、Ｘ方向配線２２とＹ方向配線２３の交差部には、やはりスクリーン印刷法により、絶縁性ペーストを印刷し、加熱焼成して絶縁層２８を形成した。
【００３６】
次に、各対の素子電極２５，２５間にバブルジェット（登録商標）方式の噴射装置を用いて、パラジウム錯体溶液を滴下し、加熱して酸化パラジウムからなる図５に示す導電性膜２１を形成した。以上のようにして、一対の素子電極２５，２５及び導電性膜２１からなる素子がＸ方向配線２２及びＹ方向配線２３にてマトリクス配線された電子源基板１０を作製した。
【００３７】
作製した電子源基板１０を、図１及び図２に示した処理装置の支持体１１上に固定した。
【００３８】
次に、シール部材１８を介してステンレス製気密容器１２を取り出し配線２４が気密容器１２の外に出るようにして、図２に示すように電子源基板１０上に設置した。
【００３９】
気密容器１２の排気口に接続されている排気管１６側のゲートバルブ４を開け、気密容器１２内の排気を真空ポンプ１７で開始した。後述するフォーミング処理及び活性化処理時には基板１０は支持台１１に内蔵されているヒータによって加熱される。本実施例では真空ポンプ１７は溜め込み式のクライオポンプを採用した。クライオポンプは特に水の排気速度が非常に大きく、同口径のターボ分子ポンプなどと比較すると３倍以上の排気速度を有しているのでバッチ式の真空装置であっても短時間で大気圧から高真空領域まで到達することが可能である。前述したように、通常、排気管１６直下の有機化合物ガスの圧力は局所的に低くなってしまうが、本発明ではガス導入管１５の導入口を排気管１６内に設けて、さらには排気管１６とガス導入配管１５が同軸上になる位置に配管していることで、有機化合物ガスの局所的な圧力低下が抑制される。
【００４０】
図１に示す接続配線３１を介して取り出し配線３０に接続された駆動ドライバ５を用いて、Ｘ方向配線２２及びＹ方向配線２３を通じて、電子原基板１０上の各素子の素子電極２５，２５間に電圧を印加し、導電性膜２１をフォーミング処理し、図４に示す間隙２７を導電性膜２１に形成した。
【００４１】
続いて、同装置を用いて活性化処理を行った。図１に示すガス供給用のバルブ３ｃ乃至３ｄ及びバルブ３ｂを開け、有機化合物ガス１１とキャリアガス１との混合気体を気密容器１２内に導入した。有機化合物ガス１１には、エチレン混合窒素ガスを用い、キャリアガス１には、窒素ガスを用いた。気密容器１２の図示していない真空計の圧力を見ながら、バルブ３ｂの開閉度を調整し、気密容器１２内の圧力が１．３×１０-4Ｐａとなるようにした。
【００４２】
有機化合物ガスの導入後、駆動ドライバ５を用いて、Ｘ方向配線２２及びＹ方向配線２３を通じて各素子の素子電極２５，２５間に電圧を印加して活性化処理を行った。尚、活性化は、Ｙ方向配線２２全部及び、Ｘ方向配線２３の非選択ラインを共通としてＧＮＤ（接地電位）に接続し、Ｘ方向配線２２の１０ラインを選択し、１ラインずつパルス電圧を順次印加する方法で行う。以上の方法を繰り返すことにより、Ｘ方向の全ラインに付いて活性化を行った。活性化処理終了時の素子電流Ｉｆ（電子放出素子の素子電極間に流れる電流）を各Ｘ方向配線毎に測定し、素子電流Ｉｆ値を比較したところ、その配線毎のバラツキは少なく、良好な活性化処理を行うことができた。つまり、有機化合物ガスが基板１０全面に対して均一に分布して、素子電流Ｉｆ値にバラツキが少なくなり良好な活性化処理を行うことができた。
【００４３】
上記活性化処理が終了した電子放出素子には、図４に示すように間隙２７を隔てて炭素膜２６，２６が形成された。
【００４４】
また、上記活性化処理時に、図示しない差動排気装置付きのマススペクトラム測定装置を用いて、排気管１６側のガス分析を行った。その結果、上記混合ガス導入と同時に、窒素及びエチレンのｍ／ｚ＝２８とエチレンのフラグメントのｍ／ｚ＝２６とが瞬間的に増加して飽和し、両者の値は活性化処理中一定であった。
【００４５】
［実施例２］
図３の処理装置を用いて、実施例１と同様に図５に示す電子源基板１０を作製した。
本実施例では排気管１６内に設置したガス導入管１５の導入口が不図示の駆動機構により上下する構造となっている。活性化処理を行う時には、ガス導入配管１５の導入口を駆動機構によってゲートバルブ４よりも基板１０に近い排気管１６内に降下させる。そして、図３に示すガス供給用のバルブ３ｃ乃至３ｄ及びバルブ３ｂを開け、有機化合物ガス１１とキャリアガス１との混合気体を気密容器１２内に導入した。有機化合物ガス１１には、エチレン混合窒素ガスを用い、キャリアガス１には、窒素ガスを用いた。気密容器１２の不図示の真空計の圧力を見ながら、バルブ３ｂの開閉度を調整し、気密容器１２内の圧力が１．３×１０-4Ｐａとなるようにした。
【００４６】
活性化処理終了とともにガス導入管１５の導入口を駆動機構によってゲートバルブ４の上方に位置する場所に格納した。図３においては、ガス導入管１５の導入口が格納されている様子を図示してある。
【００４７】
本実施例においても実施例１同様に活性化処理が終了した電子放出素子には、図３に示すように間隙２７を隔てて炭素膜２６，２６が形成された。実施例１と同様に活性化処理終了時の素子電流Ｉｆを測定したところ、バラツキの少ない均一性に優れた活性化処理を行うことができた。
【００４８】
［実施例３］
本実施例は、本発明の基板処理装置をプラズマ処理装置に用いた実施例である。図６に本実施例の装置の構成を示す。図中、３０は高周波発振器、３１は基板、３２は気密容器、３３はプラズマ処理室、３４は排気管、３５はゲートバルブ、３６は真空ポンプ、３７はガス導入管、３８は高周波導入窓、３９は導波管である。
【００４９】
本実施例においては、気密容器３２内にプラズマ処理室３３が設置されている。この処理室３３内に被処理基板３１が配置され、プラズマ処理室３３には排気管３４が接続されていて真空ポンプ３６によって排気されている。排気管３４内にはガス導入管３７が配置されていて、プラズマ処理室３３内にプロセスガスを供給している。３０は高周波発振器で導波管３９によって高周波導入窓３８よりプラズマ処理室３８に高周波が放射される。高周波導入窓３８と導波管３９は図示されていないがＯリングによって気密保持されていて、Ｏリングは耐熱性の良いカルレッツを採用しているが、装置の安全性を考慮して図示はされていないがＯリング周辺には冷却機構が備わっている。
【００５０】
またプロセスガスはガス導入管３７によりプラズマ処理室３３に供給されていて、３ｃ、３ｂ及び３ｄはバルブ、１３はガス流量制御装置である。
【００５１】
このようなプラズマ処理装置を用いてプラズマＣＶＤ法により基板上にＳｉ系半導体薄膜を形成する実験を行った。
・高周波：マイクロ波、２．４５ＧＨｚ、投入パワー８００Ｗ
・圧力：１３３Ｐａ
・プロセスガス：ＳｉＦ4／Ｈ2＝２００／８００ｓｃｃｍ
・成膜時間：１時間
・基板サイズ：３００ｍｍ角
【００５２】
プラズマは実験中、安定して放電し、高周波導入窓３８もプラズマの熱を受けて割れることなく、またシール性を維持したまま成膜実験を終了した。基板３１に堆積したＳｉ系半導体薄膜も基板全面に渡って均一な膜厚となり、従って大面積基板に対して均一にプロセスガスを導入することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の電子源基板の処理装置の一実施形態の全体構造を示す模式図である。
【図２】図１の電子源基板の処理装置の一部を破断して示す概略斜視図である。
【図３】本発明の電子源基板の処理装置の他の実施形態の全体構造を示す模式図である。
【図４】本発明の処理装置を用いて作製される電子放出素子の構成を示す平面模式図である。
【図５】本発明の処理装置を用いて作製される電子源基板の平面模式図である。
【図６】本発明を適用したプラズマ成膜装置の全体構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  キャリアガス
２  補助ポンプ
３ａ〜３ｆ  バルブ
４  ゲートバルブ
５  電源及び電流制御系からなる駆動ドライバ
６  支持体
７  熱伝導部材
８  接続配線
１０  電子源基板
１１  有機化合物ガス
１２  気密容器
１３  ガス流量制御装置
１４  水分除去フィルタ
１５  ガス導入管
１６  排気管
１７  メイン真空ポンプ
１８  シール部材
２１  導電性膜
２２  Ｘ方向配線
２３  Ｙ方向配線
２４  取り出し配線
２５  素子電極
２６  炭素膜
２７  間隙
２８  絶縁層
３０  高周波発振器
３１  基板
３２  気密容器
３３  プラズマ処理室
３４  排気管
３５  ゲートバルブ
３６  真空ポンプ
３７  ガス導入管
３８  高周波導入窓
３９  導波管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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