JPS63131432A - 撮像管タ−ゲツトの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、テレビカメラ等に使用されている撮像管にお
いて画像情報に応じてＭ積容量を形成するｌ最像管ター
ゲットの製造方法に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、基板上に水素化アモルファスシリコンを主体
とした光導電膜を形成し、 該光導電膜に対して界面活性剤による洗浄工程と真空中
にて加熱アニールする工程とを経た後、ビームブロッキ
ング層を形成することにより、解像度に優れた撮像管タ
ーゲットを製造しようとするものである。

〔従来の技術〕

一般に、放送用カラーカメラや民生用ビデオカメラ等各
種の画像撮影カメラの二次元画像情報を時系列の電気信
号に変換する装置として撮像管が使用されている。

上記４最像管は、光電変換機構°によって大別すると、
光導電現象を利用する光導型彫撮像管と光電子放出を利
用するイメージ形撮像管とになり、上記光導型彫撮像管
は光学像をターゲット（光導電膜）内において電荷像に
直接変換して蓄えるものであり、またイメージ形撮像管
は光学像を光電面でいったん光電子に変換した後、この
電子をターゲット（光導電膜）に射突させ蓄積電荷とし
て蓄える機構となっている。そして、蓄えられた光学像
信号はターゲット（光導電膜）を電子ビームで走査する
ことにより、順次時系列の電流として取り出され、電子
増倍部によって増幅され出力信号となる。

上述の撮像管においては光学像を電荷として蓄える撮像
管ターゲット部は出力信号画像の解像度をはじめとする
各種両賞特性を左右する重要な部分であり、ターゲット
部に様々な光導電材料を使用した撮像管が提案されてい
る。中でも水素を含有した非晶質シリコン（以下、水素
化アモルファスシリコンと称する。）は、高い光導電変
換効率を有することが知られており、例えば特開昭５８
−１９４２３１号公報や特開昭６０−１０７８７３号公
報等に既にこの水素化アモルファスシリコンを光ｉｔｓ
とする技術が提案されている。

そして、この水素化アモルファスシリコンを光導電膜と
して使用した撮像管ターゲット部は、例えばフェースプ
レート加工工程、ネサ膜形成工程。

ホールブロッキング層形成工程、光ｉｔ膜形成工程、ビ
ームブロッキング層形成工程を経て作製されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、上述のように光導電膜形成した後、直ちにビ
ームブロッキング層を形成した場合、撮像管の解像度、
特に低いターゲット電圧時において解像度の著しい劣化
を招いてしまうことが判明した。

そこで本発明は、上述の従来の実情に鑑みて提案された
ものであって、解像度に優れた撮像管ターゲットを作製
するための製造方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上述の目的を達成するために、基板上に水素
化アモルファスシリコンを主体とした光導電膜を形成し
、該光導電膜に対して界面活性剤による洗浄工程と、真
空中にて加熱アニールする工程とを経た後、ビームブロ
ッキング層を形成することを特徴とするものである。

〔作用〕

光導電膜面を界面活性剤で洗浄することにより、膜面上
の異物が除去され光導電膜面の劣化がなくなり撮像管の
解像度が向上する。

また、光導電膜を真空中にて加熱アニールし、光導電膜
中の不純物を除くことが可能となる。

さらに加熱アニール後、同一装置内にてビームプロ７キ
ング層を形成するため不純物の再吸着を防ぐことができ
、したがって光導電膜の劣化を防げ撮像管の解像度が向
上する。

〔実施例〕

以下、本発明を具体的な実施例によって説明する。

第１図乃至第５図は、本発明を適用した撮像管ターゲッ
トの製造工程の一例を工程順に従って示すものである。

水素化アモルファスシリコン（以下、ａ−３ｉ　：　Ｈ
と記す。）を光導電膜とする撮像管ターゲットを製造す
るためには１．先ず第１図に示すように、撮像管ターゲ
ットの基板となるフェースプレー）（１）を加工形成す
る。フェースプレート（１）は、光学的に平なガラスが
用いられており、これを所望の撮像管ターゲットが得ら
れるような大きさ、厚さに加工する。

次に、第２図に示すように、フェースプレート（１）上
にネサｌ１ｌ（２）を形成する。ネサＩＦＪ　（２）は
５ｎｏｔからなる透明を掻であり、通常のスパンタリン
グ法によって形成することができる。本実施例において
はこのネサ膜（２）の膜厚は１０００人とした。

続いて、第３図に示すように、ホールブロッキング層（
３）をネサ膜（２）上に形成する。ホールブロッキング
１！　（３）はＳｉｎ、膜からなるものでプラズマＣＶ
Ｄ法によって形成する。なお、このときホールブロッキ
ング層（３）の特性を改善するためにＮ、Ｏをグロー放
電させる。本実施例においては、その膜厚を２００人と
したが、所望の特性が得られる範囲内であれば特に制限
されない。

そして、第４図に示すように、光導電膜（４）をホール
ブロッキング層（３）を形成したのと同様のプラズマＣ
ＶＤ法装置を使用して以下の条件で形成する。

ａ−３ｉ：Ｈ膜形成条件 Ｓ　ｉ　Ｈ４４０ｓｃｃｍ ＳｉＨ４：Ｂ２　Ｈｂ　　　　　　　１　：　５ｐｐｍ
圧力　　　　　　　　　　　　　　０．４↑ｏｒｒ温度
　・　　　　　　　　　　　２５０℃光導電膜（４）に
はａ−３ｔ：Ｈ膜を用い、さらに光導電膜（４）の特性
を改善するためＢ　ｔ　Ｈ＆を数ｐｐｓ＋ドーピングし
た。本実施例においては光導電１１！（４）の膜厚を２
μｍとした。

次に、上述のようにして形成した光導電膜（４）の表面
を界面活性剤を用いて洗浄する。

洗浄にあたっては、先ず光導電膜（４）の表面を有１ｍ
溶剤を使用して洗浄した後、表面上の小さなゴミ等の異
物を洗い流すために流水超音波洗浄を行った。その後、
光導電膜（４）上の疎水成分を取り除くため界面活性剤
を使用して洗浄を行い、再び流水超音波で洗浄を行し、
フレオンにて乾燥した。

上記洗浄工程において使用する界面活性剤は非アルカリ
含有界面活性剤を使用する。アルカリ成分含有界面活性
剤を使用し洗浄を行った場合には、光導ｍ＃（４）を形
成しているａ−３ｉ：Ｈ膜に対して界面活性剤中のアル
カリ成分が何らかの形で作用し、ａ−３ｉ：Ｈ膜に悪影
響を及ぼし撮像管の質実化の原因となることがあると考
えられるからである。また、水のみによる洗浄も考えら
れるがａ−３ｉ：Ｈ膜が疎水性であるために洗浄の目的
を達することができない。

使用される界面活性剤としては、中性界面活性剤（例え
ば商品名Ｅｘｔｒａｍ０２．商品名スコアロール等）が
使用可能である。なお、上述のように界面活性剤はアル
カリ成分を含有していなければよく、酸性成分が含まれ
ていてもかまわない。

上記洗浄工程に続いて、ビームブロッキング層形成工程
前に上記光導電膜（４）を形成したフェースプレート（
１）を加熱処理する真空アニールを行う。

ビームブロッキング層形成工程前に真空アニールによっ
て加熱処理を行うのは、光導電１ｔ！（４）中に含まれ
ている不純物や前記洗浄工程で洗浄しきれなかった不純
物を除去するためである。これら不純物が光導電膜（４
）面に存在することは撮像管の解像度の劣化に繋がるた
めである。

真空アニールは、第６図に示すような加熱装置により行
う。すなわち、この加熱装置は、ネサ膜（２）、ホール
ブロッキング層（３）、光導１１膜（４）を形成したフ
ェースプレート（１）を設置するテーブル（１１）と、
該テーブル（１１）上に設置したフェースプレート（１
）に対向するようにして設けられた加熱部（１５）とに
より構成されているものである。

上記加熱部（１５）は、加熱フィラメン）　（１２）と
、加熱フィラメント（１２）の周囲を覆っている反射円
筒（１３）とからなるものである。そして、テーブル（
１１）と加熱部の間にはガラス等の防着板（１４）が設
けられている。

加熱源としては加熱フィラメント（１２）の他、ガラス
対人型ヒーターや赤外線等が使用可能である。

また、防着板（１４）には赤外線を透過するガラス等を
使用し、加熱することにより浮遊する加熱フィラメント
（１２）の微粒子がフェースプレート（１）上の光導電
膜（４）面に飛散し、その膜面に異物が付着することを
防止するために設けられている。さらにテーブル（１１
）は、回転可能な円形のものであり、一度に多数のフェ
ースプレート（１）をアニールすることができるように
なっている。温度制御はフェースプレート（１）と略同
じ位置のテーブル（１１）上に熱電対（図示は省略する
。）を設置し測定制御を行う、また・、真空アニールを
行う際には、上記加熱装置全体を真空装置内に設置し、
真空装置内を１０−’ｐａに保ち、温度を７０℃として
１時間行う。なお、温度はアモルファス層の耐熱性によ
って異なるが、６０〜２００℃が好ましく、特に７０℃
が良好な結果を得ることができる。

以上のようにして真空アニールを行いフェースプレート
（１）を加熱処理した後に、第５図に示すように、ビー
ムブロッキング層（５）を形成する。

ビームブロッキング層（５）は、ランディング特性が良
好なＳ　ｂ、ｓ、のポーラス膜からなっており、光導電
膜形成装置と同一装置内で形成する。その時の装置内圧
もアニール時と同様な１０−！ｐａとする。また、この
他にビームブロッキング層（５）のエレクトロントラッ
プ機能性を向上させる目的で、ＡｓｇＳ、膜を形成した
後５ｂｚＳｓのポーラス膜を形成する２Ｍ構造としても
よい。

すなわち、Ａｓ１ｓ＋、Ｉｉは、エレクトロントラップ
機能が大きいため電子ビームによる走査の際に光導電膜
（４）に白キズ等の損傷を与えることが少なく、この上
部にランディング特性に優れた５ｂｚｓｓ層を積層して
形成することにより両者の特性を活かし優れたビームブ
ロッキング層（５）を形成することができるのである。

例えばビームブロッキング層（５）を２層構造とした場
合には、Ａｓ２Ｓｅ２層とｓ　ｂ！Ｓｆｆ層は、例えば
以下に示す条件で蒸着法によって形成される。

Ａ　Ｓ　ｚ　Ｓ　ｅ　１層形成条件 雰囲気　　　　　　　　　５　Ｘ　ｌ　Ｏ−’Ｔｏｒｒ
以下速度　　　　　　　　　　　　　１３０人／秒膜厚
モニタ　　　　　　　　　　　水晶振動子膜厚　　　　
　　　　　　　　　　１０００人蒸着法　　　　　　　
　　　　　　　抵抗加熱Ｓ　ｂ、ｓ、層形成条件 雰囲気　　　　　　　　　　Ｎ２ガス０．　ｉ　Ｔｏｒ
ｒ速度　　　　　　　　　　　　　１５０人／秒膜厚モ
ニタ　　　　　　　　　　　水晶振動子膜厚　　　　　
　　　　　　　　　１０００人莫着法　　　　　　　　
　　　　　　抵抗加熱なお、７１．５ｚＳｅｓ層及び５
ｂｚＳｆｆｌＪは共にその膜厚は、１０００人としたが
、へ５２３ｅ３層の膜厚は実用上としては、５０人〜１
μの間であればよい。

以上のようにして製造したａ−３ｉ：Ｈ撮像管ターゲッ
トと比較例として真空アニールを行わないで製造したａ
−３ｉ：Ｈ撮像管ターゲットを用いて、ターゲット電圧
とそれに対する変調度を２００ＴＶ本、４００Ｔ■本に
ついて測定した。

第７図は光導電膜に対してアニール処理を施した場合の
ターゲット電圧と変調度の関係を示す特性図であり、第
８図は光導電膜に対してアニール処理を施していない場
合のターゲット電圧と変調度の関係を示す特性図である
。第７図及び第８図からアニール処理を行ったターゲッ
トの方がターゲット電圧による変化が少なく特に低ター
ゲット電圧においての変調度の落ち込みがないことがわ
かる。したがって、真空アニールを行った場合のほうが
低ターゲット電圧に対しても非常に良好な変調度を示し
、低ターゲット電圧においても解像度が低下することが
ない。

〔発明の効果〕

上述の説明により明らかなように、本発明においては、
水素化アモルファスシリコンよりなる光導電膜面を界面
活性剤で洗浄し、さらに光導電膜を真空中にて加熱アニ
ールしているので、光導電膜の膜面及び膜中の不純物が
効果的に除去でき、加えてアニール後同一装置内にてビ
ームブロッキング層を形成するようにしたため不純物の
再吸着を防ぐことができるようになり、光導電膜の劣化
を防ぐことができる。

したがって、解像度に優れた撮像管ターゲットを製造す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は大発明を適用した撮像管ターゲット
の製造工程の一例をその工程順にしたがって示す概略断
面図であり、第１図はフェースプレートの加工工程、第
２図はネサ膜形成工程、第３図はホールブロッキング層
形成工程、第４図は光導電膜形成工程、第５図はビーム
ブロッキング層形成工程をそれぞれ示す。 第６図は光導電膜の真空アニールに使用される加熱装置
の構成例を模式的に示す側面図である。 第７図は光導電膜に対して真空アニール処理をした場合
のターゲット電圧と変調度との関係を示す特性図、第８
図は光導電膜に対して真空アニール処理をしない場合の
ターゲット電圧と変調度との関係を示す特性図である。 １・・・フェースプレート ２・・・ネサ膜 ３・・・ホールブロッキング層 ４・・・光導電膜 ５・・・ビームブロッキング層 特許出願人　　　ソニー株式会社 代理人　　弁理士　　小池　　晃 同　　　用材　榮− 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基板上に水素化アモルファスシリコンを主体とした光導
   電膜を形成し、 該光導電膜に対して界面活性剤による洗浄工程と、 真空中にて加熱アニールする工程とを経た後、ビームブ
   ロツキング層を形成することを特徴とする撮像管ターゲ
   ットの製造方法。