(57)【要約】【課題】速やかに加熱および冷却を行うことができる基板の製造方法および製造装置を提供する。また、小型、かつ安価な基板の製造装置を提供【解決手段】製造装置１は、基板を載置可能な第１隔壁１１によって仕切られているとともに基板を収納する第１真空室１５および第２真空室１６を含む真空槽１０を有している。製造装置１は、第１真空室１５および第２真空室１６内を真空排気する荒引き用真空ポンプ２１および高真空ポンプ２２と、第１隔壁１１に設けられているとともに第１真空室内の第１隔壁上に載置された基板を加熱する第１ヒータ１８ａと、第２真空室内の気圧を上げて第１真空室内の基板を冷却する第２バルブ２５と、を有している。【選択図】      図４
2005251934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔壁によって仕切られた第１真空室および第２真空室を含む真空槽内において、
第１真空室に基板を搬入して、隔壁上に基板を載置した後、
前記第１真空室および第２真空室内を真空排気し、
前記真空排気した後、前記隔壁に設けられた加熱機構により前記基板を加熱し、
前記基板を加熱した後、前記第２真空室内の気圧を上げ、前記基板を冷却することを特徴とする基板の製造方法。
【請求項２】
前記加熱機構は、前記第２真空室内に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の基板の製造方法。
【請求項３】
第１隔壁および第２隔壁により、前記第１隔壁および第２隔壁で囲まれた第１真空室と、前記第１真空室の両側に位置した第２真空室、および第３真空室と、に仕切られた真空槽内において、
第１真空室に基板を搬入して、第２隔壁上に基板を載置した後、
前記第１真空室、第２真空室、および第３真空室内を真空排気し、
前記真空排気した後、前記第１隔壁に設けられた第１加熱機構、および前記第２隔壁に設けられた第２加熱機構により前記基板を加熱し、
前記基板を加熱した後、前記第２真空室内および第３真空室内の気圧を上げ、前記基板を冷却することを特徴とする基板の製造方法。
【請求項４】
前記第１加熱機構は前記第２真空室内に、前記第２加熱機構は前記第３真空室内に、それぞれ設けられていることを特徴とする請求項３に記載の基板の製造方法。
【請求項５】
第１隔壁および第２隔壁により、前記第１隔壁および第２隔壁で囲まれた第１真空室と、前記第１真空室の両側に位置した第２真空室、および第３真空室と、に仕切られた真空槽内において、
前記第２真空室に基板を搬入した後、
前記第１真空室ないし第３真空室内を真空排気し、
前記真空排気した後、前記第１隔壁に設けられた加熱機構により前記基板を加熱し、
前記基板を加熱した後、前記第３真空室内の気圧を上げて前記第１隔壁および第２隔壁を接触させるとともに、前記第３隔壁に設けられた冷却機構により前記加熱機構、および基板を冷却することを特徴とする基板の製造方法。
【請求項６】
第１隔壁、第２隔壁、第３隔壁、および第４隔壁によって仕切られ、かつ、前記第１隔壁および第２隔壁で囲まれた第１真空室、前記第１隔壁および第３隔壁で囲まれているとともに前記第１真空室に隣接した第２真空室、前記第２隔壁および第４隔壁で囲まれているとともに前記第１真空室に隣接した第３真空室、前記第３隔壁によって仕切られているとともに前記第２真空室に隣接した第４真空室、並びに前記第４隔壁によって仕切られているとともに前記第３真空室に隣接した第５真空室を含む真空槽内において、
第１真空室に基板を搬入した後、
前記第１真空室ないし第５真空室内を真空排気し、
前記真空排気した後、前記第１隔壁に設けられた第１加熱機構、および前記第２隔壁に設けられた第２加熱機構により前記基板を加熱し、
前記基板を加熱した後、前記第４真空室内および第５真空室内の気圧を上げて前記第１隔壁および第３隔壁と前記第２隔壁および第４隔壁とをそれぞれ接触させるとともに、前記第３隔壁に設けられた第１冷却機構、および前記第４隔壁に設けられた第２冷却機構により前記第１加熱機構、第２加熱機構、および基板を冷却することを特徴とする基板の製造方法。
【請求項７】
基板を載置可能な隔壁によって仕切られているとともに前記基板を収納する第１真空室および第２真空室を含む真空槽と、
前記第１真空室および第２真空室内を真空排気する真空排気手段と、
前記隔壁に設けられているとともに前記第１真空室内の隔壁上に載置された基板を加熱する加熱機構と、
前記第２真空室内の気圧を上げて前記第１真空室内の基板を冷却する加圧手段と、
を備えていることを特徴とする基板の製造装置。
【請求項８】
第１隔壁および基板を載置可能な第２隔壁により、前記第１隔壁および第２隔壁で囲まれ、かつ、基板を収納する第１真空室と、前記第１真空室の両側に位置した第２真空室、および第３真空室とに仕切られた真空槽と、
前記第１真空室、第２真空室、および第３真空室内を真空排気する真空排気手段と、
前記第１隔壁および第２隔壁に設けられているとともに前記第１真空室内の第２隔壁上に載置された基板を加熱する第１加熱機構および第２加熱機構と、
前記第２真空室、および第３真空室内の気圧を上げて前記第１真空室内の基板を冷却する加圧手段と、
を備えていることを特徴とする基板の製造装置。
【請求項９】
第１隔壁および第２隔壁により、前記第１隔壁および第２隔壁で囲まれた第１真空室と、前記第１真空室の両側に位置しているとともに基板を収納する第２真空室、および第３真空室とに仕切られた真空槽と、
前記第１真空室ないし第３真空室内を真空排気する真空排気手段と、
前記第１隔壁に設けられているとともに前記第１真空室内に収納された基板を加熱する加熱機構と、
前記第３真空室内の気圧を上げて前記第１隔壁および第２隔壁を接触させる加圧手段と、
前記第２隔壁に設けられているとともに前記第２隔壁に接触した第１隔壁に設けられた加熱機構および基板を冷却する冷却機構と、
を備えていることを特徴とする基板の製造装置。
【請求項１０】
第１隔壁、第２隔壁、第３隔壁、および第４隔壁によって仕切られ、かつ、前記第１隔壁および第２隔壁で囲まれているとともに基板を収納する第１真空室、前記第１隔壁および第３隔壁で囲まれているとともに前記第１真空室に隣接した第２真空室、前記第２隔壁および第４隔壁で囲まれているとともに前記第１真空室に隣接した第３真空室、前記第３隔壁によって仕切られているとともに前記第２真空室に隣接した第４真空室、並びに前記第４隔壁によって仕切られているとともに前記第３真空室に隣接した第５真空室を含む真空槽と、
前記第１真空室ないし第５真空室内を真空排気する真空排気手段と、
前記第１隔壁および第２隔壁に設けられているとともに前記第１真空室内に収納された基板を加熱する第１加熱機構および第２加熱機構と、
前記第４真空室内および第５真空室内の気圧を上げて前記第１隔壁および第３隔壁と前記第２隔壁および第４隔壁とをそれぞれ接触させる加圧手段と、
前記第３隔壁および第４隔壁に設けられているとともに前記第３隔壁に接触した第１隔壁に設けられた第１加熱機構、第４隔壁に接触した第２隔壁に設けられた第２加熱機構、および基板を冷却する第１冷却機構および第２冷却機構と、
を備えていることを特徴とする基板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、真空内における基板の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体関連、平面型ディスプレイ関連などの分野では、基板を効率良く加熱および冷却するプロセスの開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。真空内において基板を加熱および冷却する方法について、様々な方法が開発されている。
【０００３】
一般に、基板の加熱および冷却方法としては、真空チャンバ内にホットプレートまたは加熱用ランプと冷却プレートとを設置し、搬送装置を用いて加熱後の基板を冷却プレート上に移し変える方法が用いられている。この方法では、基板が大型化した場合、基板に合わせて、加熱エリアおよび冷却エリア、更に搬送装置を拡大しなければならず、巨大な真空チャンバが必要となる。更に、製造上の制約により加熱中の搬送が不可能な場合、上記した方式を用いることはできない。また、搬送せずに基板を真空チャンバ内の一個所に固定して加熱および冷却を行う場合、製造装置の加熱機構および冷却機構側を移動させるか、または一個所に加熱および冷却の両機能を備えた機構を設けることが必要となる。
【特許文献１】特開平７−２１６５５０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したように、加熱機構および冷却機構側を移動させる場合、基板を移動させる場合と同様に大きな真空チャンバが必要となり、また、加熱機構および冷却機構側を動作させる新たな機構が必要となる。
【０００５】
一方、一個所に加熱および冷却の両機能を備えた機構を設けた場合、真空内における加熱および冷却の高速化を図るためには、熱容量の少ない加熱機構および熱容量の大きな冷却機構を備えさせ、同時に効率の高い熱交換が必要となる。このため、加熱時には加熱機構および冷却機構を分離させておき、冷却時に接触させる方法が考えられる。しかしながらが、高真空内においては、接触面積と熱交換効率を向上させるための柔らかい物質が使用できないため、出来る限り多くの接触面積を得ることが望まれる。そのためには、加熱機構および冷却機構の面精度と剛性を向上させなければならない。ところが、製造装置が熱容量の少ない加熱機構を備えたことと矛盾が生じる。  
上記したような製造方式を用いた場合、巨大高真空チャンバを用いるか、もしくは冷却に長時間必要な設備となるため設備投資が膨大となり、極めて効率の悪い製造システムとなる。  
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、速やかに加熱および冷却を行うことができる基板の製造方法および製造装置を提供することにある。また、小型、かつ安価な基板の製造装置を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の態様に係る基板の製造方法は、隔壁によって仕切られた第１真空室および第２真空室を含む真空槽内において、第１真空室に基板を搬入して、隔壁上に基板を載置した後、前記第１真空室および第２真空室内を真空排気し、前記真空排気した後、前記隔壁に設けられた加熱機構により前記基板を加熱し、前記基板を加熱した後、前記第２真空室内の気圧を上げ、前記基板を冷却することを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の他の態様に係る基板の製造方法は、第１隔壁および第２隔壁により、前記第１隔壁および第２隔壁で囲まれた第１真空室と、前記第１真空室の両側に位置した第２真空室、および第３真空室と、に仕切られた真空槽内において、前記第２真空室に基板を搬入した後、前記第１真空室ないし第３真空室内を真空排気し、前記真空排気した後、前記第１隔壁に設けられた加熱機構により前記基板を加熱し、前記基板を加熱した後、前記第３真空室内の気圧を上げて前記第１隔壁および第２隔壁を接触させるとともに、前記第３隔壁に設けられた冷却機構により前記加熱機構、および基板を冷却することを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の他の態様に係る基板の製造装置は、基板を載置可能な隔壁によって仕切られているとともに前記基板を収納する第１真空室および第２真空室を含む真空槽と、前記第１真空室および第２真空室内を真空排気する真空排気手段と、前記隔壁に設けられているとともに前記第１真空室内の隔壁上に載置された基板を加熱する加熱機構と、前記第２真空室内の気圧を上げて前記第１真空室内の基板を冷却する加圧手段と、を備えていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の他の態様に係る基板の製造装置は、第１隔壁および第２隔壁により、前記第１隔壁および第２隔壁で囲まれた第１真空室と、前記第１真空室の両側に位置しているとともに基板を収納する第２真空室、および第３真空室とに仕切られた真空槽と、前記第１真空室ないし第３真空室内を真空排気する真空排気手段と、前記第１隔壁に設けられているとともに前記第１真空室内に収納された基板を加熱する加熱機構と、前記第３真空室内の気圧を上げて前記第１隔壁および第２隔壁を接触させる加圧手段と、前記第２隔壁に設けられているとともに前記第２隔壁に接触した第１隔壁に設けられた加熱機構および基板を冷却する冷却機構と、を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、速やかに加熱および冷却を行うことができる基板の製造方法および製造装置を提供することができる。また、小型、かつ安価な基板の製造装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態に係る基板の製造方法および製造装置をフィールドエミッションディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）の製造方法および製造装置に適用した実施の形態について詳細に説明する。  
始めに、この製造方法によって製造されるＦＥＤの構成を説明する。
【００１２】
図１および図２に示すように、ＦＥＤは、それぞれ矩形状のガラス板からなる前面基板１１０、および背面基板１２０を備え、これらの基板は所定の間隔で対向配置されている。背面基板１２０は前面基板１１０よりも大きな寸法に形成されている。そして、前面基板１１０および背面基板１２０は、矩形枠状の側壁１８０を介して周縁部同士が接合され、内部が高真空に維持された偏平な矩形状の真空外囲器１００を構成している。
【００１３】
真空外囲器１００の内部には、前面基板１１０および背面基板１２０に加わる大気圧荷重を支えるため、複数の板状の支持部材１４０（全てを図示しない）が設けられている。これらの支持部材１４０は、真空外囲器１００の一辺と平行な方向にそれぞれ延在しているとともに、前記一辺と直交する方向に沿って所定の間隔を置いて配置されている。なお、支持部材は板状に限らず、柱状のものを用いてもよい。
【００１４】
前面基板１１０の内面には、画像表示面として機能する蛍光体スクリーン１６０が形成されている。この蛍光体スクリーン１６０は、図示しない赤、緑、青の蛍光体層、およびこれらの蛍光体層間に位置した遮光層を並べて構成されている。蛍光体スクリーン１６０上には、メタルバック層１７０およびゲッター膜２７０が順に重ねて形成されている。
【００１５】
背面基板１２０の内面上には、蛍光体スクリーン１６０の蛍光体層を励起する電子放出源として、それぞれ電子ビームを放出する多数の電子放出素子２２０が設けられている。これらの電子放出素子２２０は、画素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。詳細に述べると、背面基板１２０の内面上には、導電性カソード層２４０が形成され、この導電性カソード層上には多数のキャビティ２５０を有した二酸化シリコン膜２６０が形成されている。二酸化シリコン膜２６０上には、ゲート電極２８０が形成されている。そして、背面基板１２０の内面上において各キャビティ２５０内にはコーン状の電子放出素子２２０が設けられている。導電性カソード層２４０とゲート電極２８０は、それぞれ直交する方向にストライプ状に形成されており、背面基板１２０の周縁部には、これら導電性カソード層およびゲート電極に電位を供給する多数本の配線２３０が形成されている。
【００１６】
背面基板１２０と側壁１８０との間は、低融点ガラス１９０によって封着されている。また、前面基板１１０と側壁１８０との間は、導電性を有する低融点封着材としてインジウム（Ｉｎ）を含んだ封着層２１０によって封着されている。背面基板１２０には、一対の電極３００、３００が装着されている。
【００１７】
次に、上記形成されたＦＥＤの製造方法および製造装置について詳述する。  
図３に示すように、ＦＥＤを製造する製造装置１は、基板を収納する真空槽１０を備えている。真空槽１０内には、第１隔壁１１および第２隔壁１２が設けられている。第１隔壁１１および第２隔壁１２は、熱膨張吸収機構１３をそれぞれ設けている。第１隔壁１１はベローズ１４も設けている。第１隔壁１１は、ベローズ１４により、上下動作が可能である。真空槽１０は、第１隔壁１１および第２隔壁１２により、これら第１隔壁および第２隔壁で囲まれた第１真空室１５と、この第１真空室の両側に位置した第２真空室１６および第３真空室１７と、に仕切られている。ここで、第１真空室１５内には基板を収納できるとともに、第２第２隔壁１２上に基板を載置することが可能である。
【００１８】
第１隔壁１１には、第１加熱機構として第１ヒータ１８ａが設けられている。第２隔壁１２には、第２加熱機構として第２ヒータ１８ｂが設けられている。この実施の形態において、第１ヒータ１８ａは第２真空室１６内に、第２ヒータ１８ｂは第３真空室１７内に、それぞれ設けられている。第２真空室１６および第３真空室１７はバイパス１９で接続されている。このため、第２真空室１６および第３真空室１７内は同じ真空度に設定されている。
【００１９】
真空槽１０外面には、ゲートバルブ２０が設けられている。通常、ゲートバルブ２０は閉じた状態であり、第１真空室１５内を気密状態に維持している。基板を第１真空室１５内に搬入する際、ゲートバルブ２０を開いた状態で基板が搬入される。
【００２０】
真空槽１０外部には、真空排気手段として、荒引き用真空ポンプ２１および高真空ポンプ２２が設けられている。第１真空室１５内は、荒引き用真空ポンプ２１および高真空ポンプ２２により高真空状態に真空排気される。第２真空室１６および第３真空室１７内は、第１バルブ２３を介し、荒引き用真空ポンプ２１により低真空状態に真空排気される。真空槽１０外部には、第１真空室１５ないし第３真空室１７と接続された真空計２４が設けられている。このため、真空計２４により、第１真空室１５ないし第３真空室１７内の真空度を計測することが可能である。また、真空槽１０外部には、第２バルブ２５が設けられている。第１バルブ２３、および第２バルブ２５は加圧手段として構成され、第１真空室１５ないし第３真空室１７内の気圧を上げる機能を有している。
【００２１】
次に、上のように構成された製造装置１によって製造されるＦＥＤの製造方法について説明する。  
まず、基板として、上述した前面基板１１０、および背面基板１２０を用意する。その後、前面基板１１０、および背面基板１２０をゲートバルブ２０を通過させ、第１真空室１５内に搬入する（搬入機構は図示せず）。ここで、製造装置１内に搬入する際、前面基板１１０、および背面基板１２０を同時に搬入して処理しても良いが、別々に搬入して処理しても良い。この実施の形態において、前面基板１１０、および背面基板１２０を別々に処理する場合について説明する。  
前面基板１１０を第１真空室１５内に搬入した後、第１バルブ２３を開いた状態で荒引き用真空ポンプ２１を作動させ、第１真空室１５ないし第３真空室１７内を真空排気する。この際、第１真空室１５内と、第２真空室１６および第３真空室１７内とは同じ真空度になる。このため、大気圧は第１隔壁１１および第２隔壁１２に対して作用せず、真空槽１０のみに作用することになる。
【００２２】
第１真空室１５ないし第３真空室１７内を、例えば、１０Ｐａ（パスカル）とした後、第１バルブ２３を閉じ、高真空ポンプ２２を作動させる。そして、第１真空室１５内を、例えば、１×１０−４Ｐａまで真空排気する。この場合、第１隔壁１１および第２隔壁１２に作用する圧力は１００Ｐａ程度となり、第１隔壁は第２隔壁に近づく。このため、ベローズ１４近辺に図示しないスプリング等を設置することにより、第１隔壁１１および第２隔壁１２は互いに間隔を十分に置いた状態で保持される。ここで、上記したことから、第１隔壁１１および第２隔壁１２を薄板で構成することが可能であることがわかる。
【００２３】
次に、第１ヒータ１８ａおよび第２ヒータ１８ｂを作動させ、第１隔壁１１および第２隔壁１２の温度を上昇させて前面基板１１０を加熱する。これにより、前面基板１１０の表面に吸着したガスが放出される。その後、第２バルブ２５を開いて、第２真空室１６および第３真空室１７内の気圧を上げる。なお、第２真空室１６および第３真空室１７内の気圧を任意の値に設定できることはいうまでもない。以上の工程により、第１ヒータ１８ａおよび第２ヒータ１８ｂの冷却速度を加速でき、前面基板１１０を短時間で冷却することができる。
【００２４】
ここで、前面基板１１０が第１隔壁１１および第２隔壁１２に接触可能である場合の、加熱方法および冷却方法について説明する。加熱する際、上記した第２真空室１６内の真空度を、例えば、１×１０３Ｐａとし、第１真空室１５との差圧により第１隔壁１１を下降させる。これにより、前面基板１１０を第１隔壁１１および第２隔壁１２で狭持でき、加熱効率を向上させることができる。冷却する際、前面基板１１０を第１隔壁１１および第２隔壁１２で狭持して冷却しても良い。その他、冷却する際、第２真空室１６および第３真空室１７内の真空度を、例えば、１０Ｐａから大気圧の範囲内に設定、または第２真空室および第３真空室内に冷却用の液体を注入しても良い。  
また、前面基板１１０と同様に背面基板１２０を上記製造装置１内で処理する。
【００２５】
製造装置１内で処理された前面基板１１０および背面基板１２０は、真空状態に維持され、両基板の周縁部に設けられた封着材（封着層２１０）により接合される。これにより、真空外囲器１００が形成される。以上の工程により、ＦＥＤが完成する。
【００２６】
上記のように構成されたＦＥＤの製造方法および製造装置によれば、前面基板１１０等は、加熱された後、第２真空室１６および第３真空室１７内の気圧を上げ、冷却されている。真空槽１０は複数の隔壁で仕切られている。隣合う各真空室の真空度は所定の真空度に設定され、隔壁に対して過剰な気圧差が発生しないように調整されている。さらに、各真空室間に気圧差が発生しないため、隔壁を薄型化できる。このため、隔壁にヒータ（ヒータ機能）を設けることで、ヒータの熱容量を極めて小さくできる。このため、基板の加熱速度および冷却速度を向上できる。
【００２７】
第１隔壁１１はベローズ１４を有し、各真空室間の圧力差を設定することにより、第１隔壁を移動（駆動）できる。このため、第１隔壁１１を移動させる駆動機構を省いても第１隔壁を移動させることができる。
【００２８】
上記した製造装置１の特徴は、基板の速やかな加熱冷却を行えるばかりではなく、真空槽１０の小型化が可能である。さらに、高真空室製作時に必要となる、高価な真空室内面の表面処理（例えば、電解研磨）の処理面積を削減できる。ここで、上記した表面処理は、大気中の水分やガスを吸着しにくくするために行われる。
【００２９】
基板が収納される真空室の内面はヒータを設けた隔壁であるため、面倒な真空室のベーキング機構が簡素化でき、安価な装置が得られる。上記したことから、速やかに加熱および冷却を行うことができる基板の製造方法および製造装置が得られる。また、小型、かつ安価な基板の製造装置が得られる。
【００３０】
上述した実施の形態において、製造装置１は、真空槽１０を３つの真空室に仕切って構成されたが、図４に示すように、２つの真空室に仕切って構成されても良い。なお、図４に示した製造装置１の構成において、上記した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。この図に示した製造装置１により基板を製造する際、第１真空室１５および第２真空室１６を真空排気した後、第１ヒータ１８ａにより基板を加熱する。その後、第２真空室１６内の気圧を上げて（第２真空室内に冷却用の液体を注入して）、基板を冷却すれば良い。
【００３１】
次に、この発明の他の実施の形態に係るＦＥＤの製造方法および製造装置について説明する。  
まず、ＦＥＤの製造方法および製造装置について詳述する。  
図５に示すように、ＦＥＤを製造する製造装置１は、基板を収納する真空槽１０を備えている。真空槽１０内には、第１隔壁３１、第２隔壁３２、第３隔壁３３、および第４隔壁３４が設けられている。第１隔壁３１ないし第４隔壁３４は、熱膨張吸収機構３５をそれぞれ設けている。第３隔壁３３は第１ベローズ３６を、第４隔壁３４は第２ベローズ３７をそれぞれ設けている。このため、第３隔壁３３および第４隔壁３４は、上下動作が可能である。
【００３２】
真空槽１０は、第１隔壁３１および第２隔壁３２で囲まれた第１真空室４１、第１隔壁および第３隔壁３３で囲まれているとともに第１真空室に隣接した第２真空室４２、第２隔壁および第４隔壁３４で囲まれているとともに第１真空室に隣接した第３真空室４３、第３隔壁によって仕切られているとともに第２真空室に隣接した第４真空室４４、および第４隔壁によって仕切られているとともに第３真空室に隣接した第５真空室４５を含んでいる。ここで、第１真空室４１内には基板を収納できる。
【００３３】
第１隔壁３１には、第１加熱機構として第１ヒータ４６ａが設けられている。第２隔壁３２には、第２加熱機構として第２ヒータ４６ｂが設けられている。この実施の形態において、第１ヒータ４６ａおよび第２ヒータ４６ｂは、それぞれ第１真空室４１内に設けられている。
【００３４】
第２真空室４２内において、第３隔壁３３上には熱交換効率向上材４７が設けられている。第３真空室４３内において、第４隔壁３４上には熱交換効率向上材４７が設けられている。熱交換効率向上材４７は、例えば、シリコンや柔らかい金属で構成されている。第３隔壁３３には第１冷却機構４８ａが設けられている。第４隔壁３４には第２冷却機構４８ｂが設けられている。この実施の形態において、第１冷却機構４８ａは第４真空室４４内に、第２冷却機構４８ｂは第５真空室４５内に、それぞれ設けられている。第２真空室４２および第３真空室４３は、第１バイパス４９で接続されている。第４真空室４４および第５真空室４５は、第２バイパス５０で接続されている。このため、第２真空室４２および第３真空室４３と、第４真空室４４および第５真空室４５とは同じ真空度に設定されている。
【００３５】
真空槽１０外面には、ゲートバルブ５１が設けられている。真空槽１０外部には、真空排気手段として荒引き用真空ポンプ５２および高真空ポンプ５３が設けられている。第１真空室４１内は、荒引き用真空ポンプ５２および高真空ポンプ５３により、高真空状態に真空排気される。第４真空室４４および第５真空室４５内は、第１バルブ５４を介し、荒引き用真空ポンプ５２により低真空状態に真空排気される。第２真空室４２および第３真空室４３内は第１バルブ５４および第２バルブ５５を介し、荒引き用真空ポンプ５２により低真空状態に真空排気される。
【００３６】
真空槽１０外部には、第１真空室４１ないし第５真空室４５と接続された真空計５６が設けられている。このため、真空計５６により、第１真空室４１ないし第５真空室４５内の真空度を計測することが可能である。また、真空槽１０外部には、第３バルブ５７が設けられている。第１バルブ５４ないし第３バルブ５７は、加圧手段としても構成され、第１真空室４１ないし第５真空室４５内の気圧を上げる機能を有している。
【００３７】
次に、上記のように構成された製造装置１によって製造されるＦＥＤの製造方法について説明する。  
まず、前面基板１１０および背面基板１２０を用意した後、前面基板および背面基板をゲートバルブ５１を通過させ、第１真空室４１内に搬入する。この実施の形態において、前面基板１１０および背面基板１２０を別々に処理する場合について説明する。
【００３８】
前面基板１１０を第１真空室４１内に搬入した後、第１バルブ５４、および第２バルブ５５を開いた状態で荒引き用真空ポンプ５２を作動させ、第１真空室４１ないし第５真空室４５内を真空排気する。この際、第１真空室４１内と、第２真空室４２ないし第５真空室４５内とは同じ真空度になる。このため、大気圧は第１隔壁３１ないし第４隔壁３４に対して作用せず、真空槽１０のみに作用することになる。
【００３９】
第１真空室４１ないし第５真空室４５内を、例えば、１０Ｐａとした後、第１バルブ５４を閉じ、高真空ポンプ５３を作動させる。そして、第１真空室４１内を、例えば、１×１０−４Ｐａまで真空排気する。この場合、第１隔壁３１および第２隔壁３２に作用する圧力は１００Ｐａ程度となり、第３隔壁３３および第４隔壁３４に作用する圧力は０Ｐａとなる。このため、第１ベローズ３６、および第２ベローズ３７近辺に図示しないスプリング等を設置することにより、第１隔壁３１ないし第４隔壁３４は互いに間隔を十分置いた状態で保持される。ここで、上記したことから、第１隔壁３１ないし第４隔壁３４を薄板で構成することが可能であることがわかる。
【００４０】
次に、第１ヒータ４６ａおよび第２ヒータ４６ｂを作動させ、前面基板１１０を加熱する。この際、第１隔壁３１および第２隔壁３２の温度も上昇する。これにより、前面基板１１０の表面に吸着したガスが放出される。続いて、第２バルブ５５を閉じた後、第３バルブ５７を開いて、第４真空室４４および第５真空室４５内の気圧を上げる（リークさせる）。この際、第４真空室４４および第５真空室４５内の気圧は任意の値に設定でき、例えば、１×１０２まで気圧を上げる。
【００４１】
これにより、第３隔壁３３および第４隔壁３４には、差圧により１００Ｐａの圧力が生じる。このため、第３隔壁３３および第４隔壁３４に対して過剰な圧力を加えることなく、これら第３隔壁および第４隔壁を熱交換効率向上材４７を介して第１隔壁３１および第２隔壁３２に接触させることができる。その後、第１冷却機構４８ａおよび第２冷却機構４８ｂにより、第１隔壁３１および第１ヒータ４６ａと第２隔壁３２および第２ヒータ４６ｂとを冷却する。以上の工程により、第１ヒータ４６ａおよび第２ヒータ４６ｂの冷却速度を加速でき、前面基板１１０を短時間で冷却することができる。
【００４２】
また、前面基板１１０と同様に背面基板１２０を上記製造装置１内で処理する。  
製造装置１内で処理された前面基板１１０および背面基板１２０は、真空状態に維持され、両基板の周縁部に設けられた封着材により接合される。これにより、真空外囲器１００が形成される。以上の工程により、ＦＥＤが完成する。
【００４３】
上記のように構成されたＦＥＤの製造方法および製造装置によれば、前面基板１１０等は、第１隔壁３１および第２隔壁３２に接触しない状態で第１真空室４１内に置かれ、加熱された後、冷却されている。第３隔壁３３および第４隔壁３４は、第１ベローズ３６および第２ベローズ３７を有している。このため、各真空室間の圧力差を設定することにより、第３隔壁３３および第４隔壁３４を移動させることができる。第１隔壁３１および第３隔壁３３と第２隔壁３２および第４隔壁３４とは、熱交換効率向上材４７を介して接触可能であるため、加熱された第１ヒータ４６ａおよび第１隔壁３１と、第２ヒータ４６ｂおよび第２隔壁３２との冷却速度を加速できる。  
上記したことから、基板を隔壁に接触させることが不可能な場合であっても速やかに加熱および冷却を行うことができる基板の製造方法および製造装置が得られる。また、小型、かつ、安価な基板の製造装置が得られる。
【００４４】
ここで、上記した製造装置１は、真空槽１０を第１真空室４１、第２真空室４２、および第４真空室４４の３つの真空室に仕切って構成されても良い。この場合、基板は第１ヒータ４６ａで加熱される。また、第１隔壁３１、第１ヒータ４６ａ、および基板は、第１冷却機構４８ａで冷却される。
【００４５】
上述した他の実施の形態において、製造装置１は、真空槽１０を５つの真空室に仕切り、基板が隔壁に接触しないよう構成されたが、図６に示すように、基板を隔壁に接触させることができる場合は、基板を隔壁で狭持するよう構成されても良い。なお、図６に示した製造装置１の構成において、上記した他の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４６】
この図に示すように、第１ヒータ４６ａは第２真空室４２内に、第２ヒータ４６ｂは第３真空室４３内に、それぞれ設けられている。第１冷却機構４８ａは第３隔壁３３内部に、第２冷却機構４８ｂは第４隔壁３４内部に、それぞれ設けられている。第１隔壁３１には第３ベローズ６０が設けられている。第４真空室４４を構成するとともに真空槽１０の外面に第４ベローズ６１が設けられている。第５真空室４５を構成するとともに真空槽１０の外面に第５ベローズ６２が設けられている。
【００４７】
上記した製造装置１を用いて基板を製造する際、各真空室内を真空排気して所定の気圧に制御し、第１隔壁３１および第２隔壁３２により基板を狭持する。その後、第１ヒータ４６ａおよび第２ヒータ４６ｂにより、第１隔壁３１、第２隔壁３２、および基板を加熱する。続いて、各真空室内の気圧をさらに制御し、第３隔壁３３を第１ヒータ４６ａに、第４隔壁３４を第２ヒータ４６ｂに、それぞれ接触させる。そして、第１冷却機構４８ａおよび第２冷却機構４８ｂにより、第１ヒータ４６ａおよび第１隔壁３１と、第２ヒータ４６ｂおよび第２隔壁３２と、基板とを冷却すれば良い。
【００４８】
次に、製造装置１を用いて、前面基板１１０および背面基板１２０を同時に処理しても良い。ここでは、前面基板１１０および背面基板１２０を貼り合わせる場合について説明する。上記した他の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４９】
図７に示すように、前面基板１１０および背面基板１２０を第１真空室４１内に搬入した後、各真空室内を真空排気する。この際、第１真空室４１内を高真空状態となるよう真空排気する。その後、前面基板１１０および背面基板１２０を、これら基板の周縁部に配置された封着材により封着する。
【００５０】
封着する際、封着材と対向した位置に設けられた第１ヒータ４６ａおよび第２ヒータ４６ｂにより封着材を加熱する。その後、第１ヒータ４６ａと対向した個所に設けられた第１冷却機構４８ａおよび第２ヒータ４６ｂと対向した個所に設けられた第２冷却機構４８ｂにより、第１ヒータ、および第２ヒータを冷却して溶融した封着材を冷却すれば良い。
【００５１】
なお、この発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、図６および図７に示した製造装置１は、真空槽１０を第１真空室４１、第２真空室４２、および第４真空室４４の３つの真空室に仕切って構成しても良い。製造装置１により処理される基板は、前面基板１１０および背面基板１２０に限らず、半導体関連、平面型ディスプレイ関連などの分野で用いられる基板でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】この発明の実施の形態に係る製造方法を用いて製造されたＦＥＤの斜視図。
【図２】図１に示したＦＥＤのＡ−Ａ断面図。
【図３】この発明の実施の形態に係る製造装置の断面図。
【図４】図３に示した製造装置の変形例を示す断面図。
【図５】この発明の他の実施の形態に係る製造装置の断面図。
【図６】図５に示した製造装置の変形例を示す断面図。
【図７】図５に示した製造装置の他の変形例を示す断面図。
【符号の説明】
【００５３】
１…製造装置、１０…真空槽、１１，３１…第１隔壁、１２，３２…第２隔壁、１３，３５…熱膨張吸収機構、１４…ベローズ、１５，４１…第１真空室、１６，４２…第２真空室、１７，４３…第３真空室、１８ａ，４６ａ…第１ヒータ、１８ｂ，４６ｂ…第２ヒータ、１９…バイパス、２０，５１…ゲートバルブ、２１，５２…荒引き用真空ポンプ、２２，５３…高真空ポンプ、２３，５４…第１バルブ、２４，５６…真空計、２５，５５…第２バルブ、３３…第３隔壁、３４…第４隔壁、３６…第１ベローズ、３７…第２ベローズ、４４…第４真空室、４５…第５真空室、４７…熱交換効率向上材、４８ａ…第１冷却機構、４８ｂ…第２冷却機構、４９…第１バイパス、５０…第２バイパス、５７…第３バルブ、６０…第３ベローズ、６１…第４ベローズ、６２…第５ベローズ。
【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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【図７】
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