JP2001126608A - Semiconductor device for emitting electrons and method of fabricating it - Google Patents

Semiconductor device for emitting electrons and method of fabricating it

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JP2001126608A
JP2001126608A JP30131999A JP30131999A JP2001126608A JP 2001126608 A JP2001126608 A JP 2001126608A JP 30131999 A JP30131999 A JP 30131999A JP 30131999 A JP30131999 A JP 30131999A JP 2001126608 A JP2001126608 A JP 2001126608A
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JP
Japan
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needle
semiconductor device
electron
conductive film
electrode
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JP30131999A
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Japanese (ja)
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Masakazu Kanechika
将一 兼近
Koichi Mitsushima
康一 光嶋
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Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the number of the electrons emitted from a semiconductor device with stability. SOLUTION: A needle emitter electrode 5 has a leasing end surrounded by an enclosure emitter electrode 9 with crown-shaped edges 13 and 15, which serves as electron emission surfaces together with the needle emitter electrode 5. Instead of the enclosure emitter electrode 9 or in its outside may be installed a conductive film for drawing the electrons. The conductive film is surrounded by a focusing electrode. The needle silicon body is surrounded by a conductive layer to form a mountain-like structure of which summit is removed by etching.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フラットパネルデ
ィスプレイ等に用いられる電子放出用半導体装置および
その製造方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an electron-emitting semiconductor device used for a flat panel display or the like and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子放出素子を有する半導体装置は、フ
ラットパネルディスプレイのフィールドエミッタアレイ
に用いることができ、また、小型真空管および高周波デ
バイスなどに用いることができ、その応用範囲は広い。
図1は、電子放出素子の代表的な従来構造としてのSp
indt型素子を示している。先端が鋭利な構造体がエ
ミッタとして設けられている。周囲の電子引出し用電極
(ゲート電極)からの電界集中によってエミッタが真空
中に電子を放出する。
2. Description of the Related Art A semiconductor device having an electron-emitting device can be used for a field emitter array of a flat panel display, and can be used for a small vacuum tube, a high-frequency device, and the like, and its application range is wide.
FIG. 1 shows a typical conventional structure of an electron-emitting device as Sp
5 shows an indt type element. A structure having a sharp tip is provided as an emitter. The emitter emits electrons into a vacuum due to electric field concentration from the surrounding electron extraction electrode (gate electrode).

【0003】例えば電子放出素子をフラットパネルディ
スプレイに用いる場合、エミッタ上方に、蛍光材を塗布
したアノードを配置し、放出電子によって蛍光材を発光
させる。いわゆるFED(Field Emission Display)であ
る。
For example, when an electron-emitting device is used in a flat panel display, an anode coated with a fluorescent material is arranged above the emitter, and the emitted fluorescent material emits light. This is a so-called FED (Field Emission Display).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような電子放出素
子に求められる特性として、電子放出量(電流密度)が
多く、しかも安定して電子が放出されることが挙げられ
る。
The characteristics required of such an electron-emitting device include a large amount of electron emission (current density) and stable electron emission.

【0005】しかしながら、従来技術では、図1に示さ
れるように、電子放出面が<点>状であり、面積が小さ
く、そのため電子放出量が比較的小さく、電子放出の安
定性も高いとはいえない。例えば、電子を放出する真空
内に酸素ガスおよび炭酸ガスなどが含まれており、それ
らのガス分子がエミッタ表面に吸着し、エミッタ表面の
仕事関数が変動し、これが放出電流量の低下および電流
の不安定化の要因になり得る。そして、フラットパネル
ディスプレイへの応用では蛍光材料発光の安定性の低下
を招き、真空管等のスイッチング素子への応用では信号
出力の安定性の低下を招く可能性がある。
However, in the prior art, as shown in FIG. 1, the electron emission surface is shaped like a <dot>, the area is small, the electron emission amount is relatively small, and the electron emission stability is high. I can't say. For example, oxygen gas and carbon dioxide gas are contained in a vacuum that emits electrons, and those gas molecules are adsorbed on the emitter surface, and the work function of the emitter surface fluctuates. It can cause instability. In addition, application to a flat panel display may cause a decrease in stability of emission of a fluorescent material, and application to a switching element such as a vacuum tube may cause a decrease in stability of a signal output.

【0006】また電子放出素子には、電子を放出するた
めの駆動電圧をできるだけ低くすることが、消費電力の
低減、動作速度の向上などの観点から望まれる。
Further, it is desired for the electron-emitting device to reduce the driving voltage for emitting electrons as much as possible from the viewpoint of reducing power consumption and improving operation speed.

【0007】さらに電子放出素子には、電子の放出方向
を適切に制御することが望まれる。例えばフラットパネ
ルディスプレイへの応用を考えると、エミッタから放出
された電子がある有限の角度で分布する結果、発光させ
るべき蛍光材だけでなく、隣接する別の蛍光材が発光し
てしまうことがあり、画素制御が適切に行えない。この
ような現象を避けるために画素間隔を大きくする必要が
あり、これは高精度なディスプレイを提供する上で不利
である。
[0007] Further, it is desired for the electron-emitting device to appropriately control the electron emission direction. For example, when applied to a flat panel display, electrons emitted from an emitter are distributed at a finite angle, so that not only the fluorescent material to be emitted but also another adjacent fluorescent material may emit light. In addition, pixel control cannot be performed properly. In order to avoid such a phenomenon, it is necessary to increase the pixel interval, which is disadvantageous in providing a highly accurate display.

【0008】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、その目的の一つは、電子放出量を増大し、電子放
出を安定化できる半導体装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and one of its objects is to provide a semiconductor device capable of increasing the amount of emitted electrons and stabilizing the emission of electrons.

【0009】本発明の他の目的は、電子放出のための駆
動電圧を低減可能な半導体装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of reducing a driving voltage for emitting electrons.

【0010】本発明のさらに他の目的は、電子の放出方
向を適切に制御できる半導体装置を提供することにあ
る。
It is still another object of the present invention to provide a semiconductor device capable of appropriately controlling the direction of emitting electrons.

【0011】また本発明のさらに他の目的は、上述した
目的を達成できる半導体装置を製造する好適な方法を提
供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a preferable method for manufacturing a semiconductor device which can achieve the above-mentioned object.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】(1)上記目的を達成す
るため、本発明の一態様の電子放出用半導体装置は、シ
リコン針状体で構成される針状エミッタ電極と、前記針
状エミッタ電極の周囲を覆う少なくとも一重の導電膜で
構成され、該導電膜の上部に前記シリコン針状体の先端
部を取り囲む冠状エッジを有する包囲エミッタ電極と、
を含む。
(1) In order to achieve the above object, an electron emission semiconductor device according to one embodiment of the present invention is a needle-like emitter electrode formed of a needle-like silicon body, and the needle-like emitter electrode. A surrounding emitter electrode comprising at least a single conductive film covering the periphery of the electrode, and having a crown-shaped edge surrounding the tip of the silicon needle on the conductive film;
including.

【0013】本発明によれば、シリコン針状体の周囲を
覆う導電膜の上部に冠状エッジが形成され、針状体の先
端に加えて冠状エッジが電子放出面として機能する。し
たがって電子放出面を拡大することができ、これにより
電子放出を安定化するとともに、電子放出量を増大する
ことができる。
According to the present invention, a crown-shaped edge is formed on the conductive film covering the periphery of the silicon needle-shaped body, and the crown-shaped edge in addition to the tip of the needle-shaped body functions as an electron emission surface. Therefore, the electron emission surface can be enlarged, thereby stabilizing the electron emission and increasing the electron emission amount.

【0014】本発明の一態様の電子放出用半導体装置
は、シリコン針状体で構成される針状エミッタ電極と、
前記包囲エミッタ電極の周囲を絶縁膜を介して覆う導電
膜で構成された電子引出し用電極と、を含む。
According to one embodiment of the present invention, there is provided an electron emission semiconductor device comprising: a needle-like emitter electrode formed of a silicon needle-like body;
An electron extraction electrode formed of a conductive film that covers the periphery of the surrounding emitter electrode via an insulating film.

【0015】本発明によれば、エミッタ電極と電子引出
し用電極(ゲート電極)とを近接させることができる。
例えば針状エミッタ電極の周囲に、絶縁膜としての酸化
膜を介して、電子引出し用電極としての導電膜を形成す
る。この場合、電極間距離をナノオーダの精度で設定す
ることができる。電極同士の近接により駆動電圧を低減
することができる。
According to the present invention, the emitter electrode and the electron extraction electrode (gate electrode) can be brought close to each other.
For example, a conductive film as an electron extraction electrode is formed around an acicular emitter electrode via an oxide film as an insulating film. In this case, the distance between the electrodes can be set with nano-order accuracy. The drive voltage can be reduced by the proximity of the electrodes.

【0016】本発明の一態様の電子放出用半導体装置
は、さらに、前記電子引出し用電極の周囲を絶縁膜を介
して覆う導電膜で構成され、前記エミッタ電極から放出
される電子を集束させる電子集束用電極を含む。
The electron-emitting semiconductor device according to one aspect of the present invention further comprises a conductive film covering the periphery of the electron extraction electrode with an insulating film interposed therebetween, and the electron for focusing the electrons emitted from the emitter electrode. Includes focusing electrode.

【0017】本発明によれば、電子引出し用電極の周囲
を取り囲むように電子集束用電極を設けたので、放出さ
れた電子を集束することができる。例えばフラットパネ
ルディスプレイにおいて、放出された電子が、発光対象
の蛍光材だけでなく隣接する蛍光材を発光させるといっ
た現象を抑制できる。これにより画素間隔の低減を図る
こともできる。
According to the present invention, since the electron focusing electrode is provided so as to surround the electron extracting electrode, the emitted electrons can be focused. For example, in a flat panel display, it is possible to suppress a phenomenon that emitted electrons cause not only a fluorescent material to be emitted but also an adjacent fluorescent material to emit light. This can reduce the pixel interval.

【0018】(2)本発明の電子放出用半導体装置の製
造方法は、シリコン針状体を針状エミッタ電極として形
成する工程と、前記シリコン針状体の周囲を覆う少なく
とも一重の針周囲導電膜を形成する工程と、前記シリコ
ン針状体を前記針周囲導電膜で覆う山形構造における頂
上の導電膜部分を除去して前記針状エミッタ電極を露出
させる工程と、を含む。
(2) In the method of manufacturing an electron-emitting semiconductor device according to the present invention, a step of forming a silicon needle as a needle emitter electrode and at least a single conductive film surrounding the needle surrounding the silicon needle are provided. And exposing the needle-like emitter electrode by removing a conductive film portion on the top of the chevron structure covering the silicon needle-like body with the conductive film around the needle.

【0019】好ましくは、前記頂上の導電膜部分を除去
する工程ではエッチング処理が行われ、前記山形構造の
頂上ではレジスト膜厚が形成されにくいことを利用して
前記頂上の導電膜部分が選択的に除去される。好ましく
は前記レジスト膜はスピン塗布により形成する。
Preferably, in the step of removing the conductive film portion on the top, an etching process is performed, and the conductive film portion on the top is selectively formed by utilizing the fact that a resist film thickness is hardly formed on the top of the chevron structure. Is removed. Preferably, the resist film is formed by spin coating.

【0020】本発明の一態様において、前記針周囲導電
膜は、前記針状エミッタ電極を取り囲む包囲エミッタ電
極として形成され、前記頂上導電膜部分をエッチングに
より除去するとき、エッチング除去部分に前記シリコン
針状体の先端部を取り囲む冠状エッジが形成される。好
ましくは、エッチング除去部分の内周側および外周側に
二重の冠状エッジを形成する。
In one embodiment of the present invention, the needle surrounding conductive film is formed as a surrounding emitter electrode surrounding the needle-like emitter electrode, and when the top conductive film portion is removed by etching, the silicon needle conductive film is formed on the etched removed portion. A crowned edge is formed surrounding the tip of the body. Preferably, a double crowned edge is formed on the inner and outer peripheral sides of the etched portion.

【0021】本発明の一態様において、前記針周囲導電
膜は電子引出し用電極として形成される。好ましくは、
絶縁膜を介して前記電子引出し用電極を覆う別の針周囲
導電膜が、前記針状エミッタ電極から放出される電子を
集束させる電子集束用電極として形成される。さらに好
ましくは、前記シリコン針状体の周囲を二重の針周囲導
電膜で覆う山形構造を形成してから、外側の針周囲導電
膜より内側の針周囲導電膜を深い位置まで除去すること
により、前記電子引出し用電極と前記電子集束用電極と
を同時に形成する。
In one embodiment of the present invention, the needle surrounding conductive film is formed as an electron extraction electrode. Preferably,
Another conductive film surrounding the needle that covers the electron extraction electrode via an insulating film is formed as an electron focusing electrode that focuses electrons emitted from the needle-like emitter electrode. More preferably, by forming a mountain-shaped structure that covers the periphery of the silicon needle-shaped body with a double needle- circumference conductive film, and then removing the needle-side conductive film inside from the outer needle- circumference conductive film to a deep position. Forming the electron extraction electrode and the electron focusing electrode at the same time.

【0022】本発明によれば、シリコン針状体を導電膜
で覆い、その導電膜をエミッタ電極、電子引出し用電極
または集束用電極として機能させる半導体装置を容易に
製造することができる。特に、本発明では、シリコン針
状体を導電膜で覆った山形構造の頂上にレジスト膜が形
成されにくいことに着目し、頂上部分を選択的にエッチ
ング除去する。これにより適当な半導体装置を容易に製
造できる。
According to the present invention, it is possible to easily manufacture a semiconductor device in which a silicon needle-shaped body is covered with a conductive film and the conductive film functions as an emitter electrode, an electron extraction electrode or a focusing electrode. In particular, the present invention focuses on the difficulty in forming a resist film on the top of a mountain-shaped structure in which a silicon needle-like body is covered with a conductive film, and selectively etches away the top. Thereby, a suitable semiconductor device can be easily manufactured.

【0023】また本発明において、シリコン針状体は、
好ましくは、シリコン基板又はシリコン層中に形成され
た不純物析出領域をマイクロマスクとして、該シリコン
基板またはシリコン層を高選択比異方性エッチングする
ことにより、前記マイクロマスクを頂点として形成され
た錘型構造物である。これにより先端が尖った細長い針
状体が得られる。針状体のアスペクトも大きくできる。
そして、針状体の周囲に導電膜を形成した半導体装置に
おいては、その中心部分に適切な形状の針状体を備える
ことができる。
In the present invention, the silicon needle-like body is
Preferably, an impurity deposition region formed in a silicon substrate or a silicon layer is used as a micromask, and the silicon substrate or the silicon layer is anisotropically etched at a high selectivity to form a cone type formed with the micromask as an apex. It is a structure. As a result, an elongated needle-like body having a sharp tip is obtained. The aspect of the needle-shaped body can also be increased.
Then, in a semiconductor device in which a conductive film is formed around a needle-like body, a needle-like body having an appropriate shape can be provided at a central portion thereof.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
(以下、実施形態という)について、図面を参照し説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention (hereinafter, referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings.

【0025】<実施形態1.>図2は、本実施形態の電
子放出用半導体装置を示す断面図である。シリコン基板
1には凹部3が設けられ、凹部3は真空状態に保たれ
る。凹部3の底面から、シリコン針状体で構成される針
状エミッタ電極5が突出している。
<Embodiment 1> FIG. 2 is a cross-sectional view showing the electron-emitting semiconductor device of the present embodiment. A concave portion 3 is provided in the silicon substrate 1, and the concave portion 3 is kept in a vacuum state. A needle-like emitter electrode 5 composed of a silicon needle-like body protrudes from the bottom surface of the concave portion 3.

【0026】針状エミッタ電極5の周囲は絶縁膜7を介
して包囲エミッタ電極9で覆われている。例えば絶縁膜
7は熱酸化膜であり、包囲エミッタ電極9は、リンをド
ープした多結晶シリコンの導電膜である。
The periphery of the needle-shaped emitter electrode 5 is covered with the surrounding emitter electrode 9 via the insulating film 7. For example, the insulating film 7 is a thermal oxide film, and the surrounding emitter electrode 9 is a conductive film of polycrystalline silicon doped with phosphorus.

【0027】絶縁膜7の上端は、針状エミッタ電極5の
先端よりも低い適当な位置であり、下端は針状エミッタ
電極5の根本に達している。そして包囲エミッタ電極9
の先端付近の部分は、針状エミッタ電極5との間に隙間
11をあけて設けられている。この隙間11は、後述す
るように絶縁膜7の一部を除去することで形成できる。
The upper end of the insulating film 7 is at an appropriate position lower than the tip of the needle-shaped emitter electrode 5, and the lower end reaches the root of the needle-shaped emitter electrode 5. And the surrounding emitter electrode 9
Is provided with a gap 11 between it and the needle-like emitter electrode 5. The gap 11 can be formed by removing a part of the insulating film 7 as described later.

【0028】また包囲エミッタ電極9の先端部には、2
つのリング状の冠状エッジ13、15が形成されてい
る。冠状エッジ13、15は、それぞれ包囲エミッタ電
極9の外周および内周に沿って形成されている。これら
冠状エッジ13、15は、針状エミッタ電極5の先端部
を取り囲む同心円を形成する。これらの冠状エッジ1
3、15は、後述するように、包囲エミッタ電極9の多
結晶シリコンの先端部をエッチングで除去することによ
り、除去部分の外側と内側に形成される。
The tip of the surrounding emitter electrode 9 has
Two ring-shaped crown edges 13, 15 are formed. The crown-shaped edges 13 and 15 are formed along the outer circumference and the inner circumference of the surrounding emitter electrode 9, respectively. These coronal edges 13 and 15 form concentric circles surrounding the tip of the needle-like emitter electrode 5. These coronal edges 1
As described later, 3 and 15 are formed on the outside and inside of the removed portion by removing the tip of the polycrystalline silicon of the surrounding emitter electrode 9 by etching.

【0029】一方、シリコン基板1の上面には、凹部3
を囲むように、絶縁膜17を介して電子引出し用電極
(ゲート電極)19が形成されている。例えば絶縁膜1
7は熱酸化膜であり、電子引出し用電極19は多結晶シ
リコンである。
On the other hand, on the upper surface of the silicon
, An electrode (gate electrode) 19 for extracting electrons is formed via an insulating film 17. For example, insulating film 1
Reference numeral 7 denotes a thermal oxide film, and the electron extraction electrode 19 is made of polycrystalline silicon.

【0030】図3(a)、図3(b)は、以上の電子放
出用半導体装置をフラットパネルディスプレイに適用す
るときの構成例を示している。図3(a)に示すよう
に、ゲート電極(電子引出し用電極)の複数の開口領域
にそれぞれ上記の電子放出素子を形成する。図3(b)
に示すように各開口領域(各凹部)に複数の電子放出素
子が配置されてもよい。そして、この放出素子アレイ構
造と対向するように、RGBの蛍光材料層を形成した基
板が配置される。電子放出素子から放出された電子によ
り蛍光材が発光する。フラットパネルディスプレイの他
に、上記蛍光材の代わりにアノード電極を形成すること
により、本実施形態の半導体装置は小型真空管などに用
いることができる。
FIGS. 3A and 3B show an example of a configuration in which the above-described semiconductor device for emitting electrons is applied to a flat panel display. As shown in FIG. 3A, the above-mentioned electron-emitting devices are respectively formed in a plurality of opening regions of a gate electrode (electrode for extracting electrons). FIG. 3 (b)
As shown in (2), a plurality of electron-emitting devices may be arranged in each opening region (each concave portion). Then, a substrate on which an RGB fluorescent material layer is formed is arranged so as to face the emission element array structure. The fluorescent material emits light by the electrons emitted from the electron-emitting device. By forming an anode electrode in place of the above-described fluorescent material in addition to the flat panel display, the semiconductor device of this embodiment can be used for a small vacuum tube or the like.

【0031】本実施形態の半導体装置によれば、針状エ
ミッタ電極5の先端部と、包囲エミッタ電極9の冠状エ
ッジ13、15が電子放出面として機能する。したがっ
て、1つの電子放出素子の素子占有面積当たりの電子放
出面積が増加し、その結果、電子放出量を増加し、放出
電流を安定化することができる。
According to the semiconductor device of this embodiment, the tip of the needle-like emitter electrode 5 and the crown-shaped edges 13 and 15 of the surrounding emitter electrode 9 function as an electron emission surface. Therefore, the electron emission area per element occupied area of one electron emission element increases, and as a result, the electron emission amount can be increased and the emission current can be stabilized.

【0032】次に、図4〜図6を参照し、本実施形態の
半導体装置の製造方法の一例を説明する。なお、各工程
の各種条件、数値などは例である。
Next, an example of a method of manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. Note that various conditions, numerical values, and the like in each step are examples.

【0033】本実施形態では電子放出素子の芯部に位置
する針状エミッタ電極が非常に細いことが重要であり、
この針状突起をもつ構造体を如何にして作るかが重要な
ポイントである。この点に関し、本発明者は、適切な針
状突起をシリコンウエハに作る好適な方法を考案した。
この方法では、単結晶シリコン基板又は単結晶シリコン
層中に形成された不純物析出領域をマイクロマスクと
し、シリコン基板又はシリコン層を高選択比異方性エッ
チングすることにより、マイクロマスクを頂点とする錘
体構造を突設形成する。なお、上記の針状結晶およびそ
れを用いた半導体装置の製法については、本出願人によ
る特願平10−313976号に開示されており、この
出願をここに参照として組み込む。
In this embodiment, it is important that the needle-shaped emitter electrode located at the core of the electron-emitting device is very thin.
An important point is how to make a structure having this needle-like projection. In this regard, the inventor has devised a preferred method of making suitable needle-like protrusions on a silicon wafer.
In this method, the impurity deposition region formed in the single-crystal silicon substrate or the single-crystal silicon layer is used as a micromask, and the silicon substrate or the silicon layer is anisotropically etched at a high selectivity to obtain a weight having the micromask at the top. The body structure is formed to protrude. The above-described needle-like crystal and a method of manufacturing a semiconductor device using the same are disclosed in Japanese Patent Application No. 10-313976 by the present applicant, and this application is incorporated herein by reference.

【0034】図4の工程(1)〜図5の工程(5)は、
上記の原理に従い針状エミッタ電極を作製するための処
理を示している。
Steps (1) to (5) in FIG.
4 shows a process for producing a needle-shaped emitter electrode according to the above principle.

【0035】このうち工程(1)〜(3)では、シリコ
ン基板中にSiとNのナノオーダの化合物が作製され
る。工程(1)では、n型Si基板(不純物リン、ρ=
0.011Ωcm、濃度3×1018cm−3)に50
nmの熱酸化膜を成長させる。工程(2)では窒素をイ
オン注入する。イオン注入条件は、加速エネルギー10
0keV(Rp=0.22μm)、ドーズ量は1×10
15cm−2である。工程(3)では、1000℃、6
0分、雰囲気酸素中で熱処理する。これにより、基板中
にイオン注入された窒素イオンはシリコン原子と結合し
て、ナノオーダのSiN化合物を形成すると考えられ
る。
In the steps (1) to (3), a nano-order compound of Si and N is formed in a silicon substrate. In step (1), an n-type Si substrate (impurity phosphorus, ρ =
0.011 Ωcm, concentration 3 × 10 18 cm -3 )
A thermal oxide film of nm is grown. In the step (2), nitrogen is ion-implanted. The ion implantation conditions are acceleration energy 10
0 keV (Rp = 0.22 μm), dose amount is 1 × 10
15 cm -2 . In the step (3), 1000 ° C., 6
Heat treatment for 0 minutes in atmospheric oxygen. Thus, it is considered that nitrogen ions implanted into the substrate combine with silicon atoms to form a nano-order SiN compound.

【0036】工程(4)〜(5)では、上記のSiN化
合物を利用してシリコン針状結晶を形成する。工程
(4)では、シリコン針状結晶を作製したい領域の酸化
膜をBHF(バッファドフッ酸)でウェットエッチング
する。工程(5)では、SiNをマスクとしてシリコン
がエッチングされやすい高選択比ドライエッチングを行
う。ドライエッチングガスとしては、NF、HBr、
HeおよびOを利用する。その後、エッチング時の堆
積物除去のため20℃のBHFで30秒間ウェットエッ
チングする。
In steps (4) and (5), silicon needle crystals are formed using the above-mentioned SiN compound. In step (4), the oxide film in the region where the silicon needle crystal is to be formed is wet-etched with BHF (buffered hydrofluoric acid). In the step (5), high selectivity dry etching in which silicon is easily etched is performed using SiN as a mask. As a dry etching gas, NF 3 , HBr,
He and O 2 are utilized. Thereafter, wet etching is performed for 30 seconds with BHF at 20 ° C. to remove deposits during etching.

【0037】以上により、非常に細く、先端が尖ってお
り、アスペクト比の大きいシリコン針状結晶が形成され
る。図4の例では、針の根本の径が約0.35μm、高
さが約2.5μm、先端の角度が約10度、アスペクト
比(縦横比)が約7.1である。エッチング条件によっ
ては、アスペクト比を一定のまま針高さを10μmほど
高くすることもできる。
As described above, a silicon needle crystal having a very thin shape, a sharp pointed end, and a large aspect ratio is formed. In the example of FIG. 4, the root diameter of the needle is about 0.35 μm, the height is about 2.5 μm, the tip angle is about 10 degrees, and the aspect ratio (aspect ratio) is about 7.1. Depending on the etching conditions, the needle height can be increased by about 10 μm while keeping the aspect ratio constant.

【0038】次に、工程(6)〜(10)では、上記の
針状結晶の回りに包囲エミッタ電極を形成して、本実施
形態の半導体装置を作製する。
Next, in steps (6) to (10), a surrounding emitter electrode is formed around the needle-like crystal to manufacture the semiconductor device of this embodiment.

【0039】工程(6)では、シリコン針状結晶に熱酸
化膜を形成する。処理条件としては、酸化温度は900
℃、酸化時間は15分、雰囲気はパイロジェニック(水
素酸素混合気体)である。さらに、フォトリソグラフィ
ーとフッ酸を用いたウェットエッチングにより熱酸化膜
を加工、パターニングする。ここでは、シリコン針状結
晶と、電子引出し用電極(ゲート電極)を形成する領域
と、の熱酸化膜のみが残される。
In the step (6), a thermal oxide film is formed on the silicon needle crystal. As the processing conditions, the oxidation temperature is 900
C., the oxidation time was 15 minutes, and the atmosphere was pyrogenic (a mixed gas of hydrogen and oxygen). Further, the thermal oxide film is processed and patterned by photolithography and wet etching using hydrofluoric acid. Here, only the thermal oxide film of the silicon needle crystal and the region where the electron extraction electrode (gate electrode) is formed is left.

【0040】工程(7)では、カバレージのよい方法で
多結晶シリコン膜を形成し、針状結晶を多結晶シリコン
膜で覆った山形構造を得る。本実施形態では、減圧CV
D法によって多結晶シリコンを堆積させる。膜厚は40
0nmに設定されている。その後、多結晶シリコンにリ
ンをドープ(拡散)する。リンの濃度は1021cm
−3程度である。
In the step (7), a method having good coverage is used.
A polycrystalline silicon film is formed, and needle-like crystals are converted to polycrystalline silicon.
Obtain a chevron structure covered with a membrane. In the present embodiment, the decompression CV
Polycrystalline silicon is deposited by D method. The film thickness is 40
It is set to 0 nm. After that, the polysilicon
Doping (diffusion). Phosphorus concentration is 1021cm
-3It is about.

【0041】工程(8)では、シリコン針状結晶の高さ
よりも若干薄くなるような条件でレジストをスピン塗布
する。レジストは粘性11cpの標準的仕様のものであ
り、スピン回転数は5350rpmである。ここでは、
以下に説明するように、レジストの性質を利用して、山
形構造(針状結晶をシリコンで覆った部分)の頂上にレ
ジストが塗布されるのを避けている。
In the step (8), a resist is spin-coated under a condition that the thickness is slightly smaller than the height of the silicon needle crystal. The resist is of standard specification with a viscosity of 11 cp and the spin speed is 5350 rpm. here,
As described below, the nature of the resist is used to prevent the resist from being applied to the top of the chevron structure (the portion where the needle crystal is covered with silicon).

【0042】すなわち、レジストには、その粘性によ
り、山形部分の頂上にはレジストが塗布されにくいとい
う性質がある。山が高く、かつその頂上の面積が小さい
ほど、頂上にレジストが塗布されにくい。そして段差の
上部ほどレジスト膜厚が薄くなり、頂部の膜厚は梺およ
び側面よりも小さくなる。
That is, the resist has a property that it is difficult to apply the resist to the top of the chevron due to its viscosity. The higher the peak and the smaller the area of the top, the more difficult it is to apply the resist to the top. The resist film thickness becomes thinner at the upper part of the step, and the film thickness at the top becomes smaller than that at the foot and side.

【0043】本実施形態では、シリコン針状体が非常に
細長いので、針状体を多結晶シリコンで覆ったとき、山
が高くなり、頂上が狭くなる。したがって、上記のレジ
ストの性質を利用して、図示の如く、山形部分の頂上以
外の部分にのみレジストを塗布することができる。レジ
スト膜は上方に行くほど薄くなる。
In the present embodiment, since the silicon needles are very elongated, when the needles are covered with polycrystalline silicon, the peaks become high and the peaks become narrow. Therefore, by utilizing the properties of the resist, it is possible to apply the resist only to portions other than the tops of the chevron portions as shown in the figure. The resist film becomes thinner as going upward.

【0044】さらに工程(8)では、フォトリソグラフ
ィによってゲート電極およびシリコン針状結晶近傍を除
く領域のレジストを除去する。
Further, in the step (8), the resist in the region excluding the vicinity of the gate electrode and the silicon needle crystal is removed by photolithography.

【0045】図6に移り、工程(9)では、多結晶シリ
コンがエッチングされやすい条件でドライエッチングす
る。ガスとしては、ClやHBrを用いる。シリコン
針状結晶の先端にはレジストが塗布されていないので、
先端の多結晶シリコンがエッチングされる。ここでは、
針状結晶を覆う熱酸化膜が見えるところまでエッチング
が行われる。
Referring to FIG. 6, in the step (9), dry etching is performed under conditions where polycrystalline silicon is easily etched. As the gas, Cl 2 or HBr is used. Since resist is not applied to the tip of the silicon needle crystal,
The polycrystalline silicon at the tip is etched. here,
Etching is performed until a thermal oxide film covering the needle-like crystals can be seen.

【0046】工程(10)では、レジストをキャロス洗
浄によって除去する。さらに、多結晶シリコンとシリコ
ン針状結晶との間の熱酸化膜をBHFによって除去す
る。これによりシリコン針状結晶が露出する。条件とし
ては、BHFは温度20℃で、エッチング時間は5分
(250nmの熱酸化膜のエッチング相当時間)であ
る。
In step (10), the resist is removed by Carros cleaning. Further, the thermal oxide film between the polycrystalline silicon and the silicon needle crystal is removed by BHF. As a result, the silicon needle crystals are exposed. As conditions, BHF is at a temperature of 20 ° C., and the etching time is 5 minutes (corresponding to the etching of a 250 nm thermal oxide film).

【0047】工程(9)〜(10)にて、針状結晶を取
り囲む二重リング型の鋭利な冠状エッジがシリコン針状
結晶に形成される。エッチングでは、多結晶シリコンの
頂上部がえぐり取るように除去される。中心の熱酸化膜
の周囲でエッチングの進行が鈍る。その結果、図示のよ
うに2つの冠状エッジがエッチング領域の外周および内
周に沿って形成される。すなわち、多結晶シリコンの外
周とその外側のレジストの接触する部分に外側の冠状エ
ッジが形成される。同じく、多結晶シリコンとその内側
の熱酸化膜が接触する部分に内側の冠状エッジが形成さ
れる。
In steps (9) and (10), a double ring-shaped sharp crown-shaped edge surrounding the needle-like crystal is formed in the silicon needle-like crystal. In the etching, the top of the polycrystalline silicon is removed so as to be cut off. The etching progresses around the central thermal oxide film. As a result, two crowned edges are formed along the outer and inner perimeters of the etched area as shown. That is, an outer crown-shaped edge is formed at a portion where the outer periphery of the polycrystalline silicon contacts the resist on the outer side. Similarly, an inner crown-shaped edge is formed at a portion where the polycrystalline silicon contacts the thermal oxide film on the inner side.

【0048】図7は、上記の方法で作製した半導体素子
のTEM写真であり、図2に示した所望の構造の半導体
素子が実現されている。
FIG. 7 is a TEM photograph of the semiconductor device manufactured by the above method, and the semiconductor device having the desired structure shown in FIG. 2 is realized.

【0049】以上に説明したように、本実施形態の製造
方法によれば、シリコン針状体の周囲を導電膜で覆う山
形構造を形成してから、山形構造の頂上の導電膜部分を
除去する。これにより、中央の針状エミッタ電極が露出
するとともに、周囲のエミッタ電極に環状のエッジが形
成される。したがって、少ない工程数にて容易に本実施
形態の半導体装置を得られる。
As described above, according to the manufacturing method of the present embodiment, after forming the mountain-shaped structure that covers the periphery of the silicon needle with the conductive film, the conductive film portion on the top of the mountain-shaped structure is removed. . As a result, the central needle-like emitter electrode is exposed, and an annular edge is formed in the peripheral emitter electrode. Therefore, the semiconductor device of the present embodiment can be easily obtained with a small number of steps.

【0050】特に本実施形態では、シリコン針状結晶の
構造的特徴を活用したレジスト塗布を行っている。細く
高い山形構造の頂上にはレジスト膜が形成されにくいこ
とに着目し、頂上部分へのレジスト塗布を避け、この部
分を選択的にエッチング除去する。特徴的なレジスト塗
布により自動的にエッジが形成されている。通常のフォ
トリソグラフィでは得られないような微細なエッジ形状
を容易につくり出すことができる。
In the present embodiment, in particular, the resist is applied by utilizing the structural characteristics of the silicon needle crystal. Paying attention to the difficulty in forming a resist film on the top of the thin and high mountain-shaped structure, the resist is not applied to the top portion, and this portion is selectively etched away. Edges are automatically formed by characteristic resist coating. Fine edge shapes that cannot be obtained by ordinary photolithography can be easily created.

【0051】本実施形態は、本発明の範囲内で任意に変
形可能なことはもちろんである。例えば、図2の包囲エ
ミッタ電極9は、多結晶シリコン以外の導電性を有する
材料に置き換えられてもよく、例えばアモルファスシリ
コンでもよい。また、本実施形態では、針状エミッタ電
極5と包囲エミッタ電極9の間に絶縁膜7が設けられて
いる。この部分の膜はシリコン窒化物でもよく、また絶
縁膜でなくてもよい。ただし本実施形態では、上記の製
造方法を適用した結果として、絶縁性の熱酸化膜が設け
られている。
This embodiment can of course be arbitrarily modified within the scope of the present invention. For example, the surrounding emitter electrode 9 in FIG. 2 may be replaced by a material having conductivity other than polycrystalline silicon, for example, amorphous silicon. In this embodiment, the insulating film 7 is provided between the needle-like emitter electrode 5 and the surrounding emitter electrode 9. The film in this portion may be a silicon nitride, and may not be an insulating film. However, in this embodiment, an insulating thermal oxide film is provided as a result of applying the above manufacturing method.

【0052】また、本実施形態では、1つの層の包囲エ
ミッタ電極9が設けられている。しかしながら複数層の
包囲エミッタ電極9が設けられてもよい。好適には、図
4〜図6の製造過程において、多結晶シリコンを堆積し
た段階で、さらに熱酸化膜および多結晶シリコンを堆積
する。ここで所望の数の多結晶シリコン層を形成する。
それから、多結晶シリコンで覆われた山形構造の先端部
分を加工することによって、多重リング状の電子放出面
(3層以上)を形成する。これにより、さらに電子放出
面積を拡大し、電子放出量を増大することができる。
In this embodiment, one layer of the surrounding emitter electrode 9 is provided. However, a plurality of surrounding emitter electrodes 9 may be provided. Preferably, in the manufacturing process of FIGS. 4 to 6, at the stage where polycrystalline silicon is deposited, a thermal oxide film and polycrystalline silicon are further deposited. Here, a desired number of polycrystalline silicon layers are formed.
Then, a multi-ring electron emission surface (three or more layers) is formed by processing the tip of the chevron structure covered with polycrystalline silicon. Thereby, the electron emission area can be further increased, and the electron emission amount can be increased.

【0053】また本実施形態で作製した電子放出素子の
多結晶シリコン上および針状エミッタ電極にカーボンな
どの電子を放出しやすい物質をコーティングすることも
好適であり、さらなる特性の向上を図ることができる。
以下の他の実施形態においても同様である。
It is also preferable to coat a material which easily emits electrons, such as carbon, on the polycrystalline silicon and the needle-like emitter electrode of the electron-emitting device manufactured in the present embodiment, so as to further improve the characteristics. it can.
The same applies to other embodiments described below.

【0054】<実施形態2.>図8は、本実施形態の半
導体装置を示している。この半導体装置は、図2に示さ
れる上述の実施形態と基本的に同様の構造を有してい
る。製造方法も、図4〜図6を参照して説明した上述の
実施形態と基本的に同じである。ただし、上述の実施形
態との相違点として、針状エミッタ電極5の周囲の多結
晶シリコン層が、エミッタ電極ではなく電子引出し用電
極(ゲート電極)21として機能する。それに伴い、電
子引出し用電極21として必要な配線(図示せず)がパ
ターンニングにより形成されている。また実施形態1の
ような基板上部のゲート電極は不要であり、そしてシリ
コン基板に凹部が設けられていなくてよい。
<Embodiment 2. FIG. 8 shows a semiconductor device of the present embodiment. This semiconductor device has basically the same structure as the above embodiment shown in FIG. The manufacturing method is also basically the same as the above-described embodiment described with reference to FIGS. However, as a difference from the above-described embodiment, the polycrystalline silicon layer around the needle-like emitter electrode 5 functions not as an emitter electrode but as an electron extraction electrode (gate electrode) 21. Along with this, wiring (not shown) required as the electron extraction electrode 21 is formed by patterning. Further, the gate electrode on the substrate as in the first embodiment is not required, and the silicon substrate does not need to be provided with the concave portion.

【0055】本実施形態によれば、針状エミッタ電極5
と電子引出し用電極21とを近接させることができる。
絶縁膜7の膜厚制御によって容易に電極間距離(電子引
出し用電極とエミッタ先端)を調整でき、所望の電極間
距離が得られる。例えば熱酸化膜を適用する場合、膜形
成プロセスでは一般に膜厚をナノオーダの精度で制御可
能である。そして電極間距離の低減により、電子を放出
させるための駆動電圧(印可電圧)を下げることができ
る。
According to this embodiment, the needle-like emitter electrode 5
And the electron extraction electrode 21 can be brought close to each other.
By controlling the thickness of the insulating film 7, the distance between the electrodes (electron extraction electrode and the tip of the emitter) can be easily adjusted, and a desired distance between the electrodes can be obtained. For example, when a thermal oxide film is applied, the film thickness can generally be controlled with a nano-order accuracy in the film forming process. By reducing the distance between the electrodes, the driving voltage (applied voltage) for emitting electrons can be reduced.

【0056】本実施形態も、上述の実施形態と同様に本
発明の範囲内で任意に変形可能なことはもちろんであ
る。例えば、電子引出し用電極21は、多結晶シリコン
以外の導電性を有する材料に置き換えられてもよく、例
えばアモルファスシリコンでもよい。ただし、上述の実
施形態では絶縁膜7が導電材で置き換えられてもよかっ
たが、本実施形態では絶縁性が必要である。
This embodiment can of course be arbitrarily modified within the scope of the present invention, similarly to the above-described embodiment. For example, the electron extraction electrode 21 may be replaced with a conductive material other than polycrystalline silicon, and may be, for example, amorphous silicon. However, in the above embodiment, the insulating film 7 may be replaced with a conductive material. However, in the present embodiment, insulation is required.

【0057】別の変形例では、針状エミッタ電極の周囲
に包囲エミッタ電極を形成し、さらに外側を覆うように
電子引出し用電極を形成してもよい。図2の放出素子の
外側に電子引出し用電極を被せた構成である。複数層の
包囲エミッタ電極が設けられてもよい。製造方法として
は、複数の導電層を針状エミッタ電極の回りに形成す
る。内側にある導電層(2以上でもよい)を包囲エミッ
タ電極とし、包囲エミッタ電極の外側の導電層を電子引
出し用電極とする。
In another modification, the surrounding emitter electrode may be formed around the needle-like emitter electrode, and the electron extracting electrode may be formed so as to cover the outside. This is a configuration in which an electron extraction electrode is placed outside the emission device of FIG. Multiple layers of surrounding emitter electrodes may be provided. As a manufacturing method, a plurality of conductive layers are formed around the needle-like emitter electrode. The inner conductive layer (or two or more) may be used as the surrounding emitter electrode, and the conductive layer outside the surrounding emitter electrode may be used as the electron extraction electrode.

【0058】<実施形態3.>図9は、本実施形態の電
子放出用半導体装置を示す断面図である。本実施形態で
は、上述の実施形態の半導体装置がさらに改良される。
ここでは、針状エミッタ電極の周囲に電子引出し用電極
が設けられ、さらに外側に電子集束用電極が設けられ
る。
<Embodiment 3> FIG. 9 is a cross-sectional view showing the electron-emitting semiconductor device of the present embodiment. In the present embodiment, the semiconductor device of the above embodiment is further improved.
Here, an electron extraction electrode is provided around the needle-like emitter electrode, and an electron focusing electrode is further provided outside.

【0059】図9を参照すると、シリコン基板31から
真空中に、シリコン針状体で構成される針状エミッタ電
極35が突出している。
Referring to FIG. 9, a needle-like emitter electrode 35 made of a silicon needle-like body protrudes from a silicon substrate 31 into a vacuum.

【0060】針状エミッタ電極35の周囲は第一の絶縁
膜37を介して、第一の導電膜としての電子引出し用電
極(ゲート電極)39で覆われている。例えば絶縁膜3
7は熱酸化膜であり、電子引出し用電極39はリンをド
ープした多結晶シリコンである。エミッタの周囲を電子
引出し用電極39で覆う点では、上述の図8の実施形態
と同様である。
The periphery of the needle-shaped emitter electrode 35 is covered with an electron extraction electrode (gate electrode) 39 as a first conductive film via a first insulating film 37. For example, insulating film 3
Reference numeral 7 denotes a thermal oxide film, and the electrode 39 for extracting electrons is polycrystalline silicon doped with phosphorus. The point that the periphery of the emitter is covered with the electron extraction electrode 39 is the same as that of the above-described embodiment of FIG.

【0061】第一の絶縁膜37の上端は、針状エミッタ
電極35の先端よりも低い適当な位置であり、下端は針
状エミッタ電極35の根本に達している。電子引出し用
電極39の先端付近の部分は、針状エミッタ電極35と
の間に隙間41をあけて設けられている。この隙間41
は、後述するように絶縁膜37の一部を除去することで
形成できる。
The upper end of the first insulating film 37 is at an appropriate position lower than the tip of the needle-shaped emitter electrode 35, and the lower end reaches the root of the needle-shaped emitter electrode 35. A portion near the tip of the electron extraction electrode 39 is provided with a gap 41 between the electron extraction electrode 39 and the needle-like emitter electrode 35. This gap 41
Can be formed by removing a part of the insulating film 37 as described later.

【0062】本実施形態では、電子引出し用電極39の
さらに外側が、第二の絶縁膜43を介して、第二の導電
膜としての電子集束用電極45で覆われている。例えば
第二の絶縁膜43は窒化シリコンであり、電子集束用電
極45はリンドープした多結晶シリコンである。第二の
絶縁膜43は、電子引出し用電極39と電子集束用電極
45との間の電流の流れを防いでいる。
In this embodiment, the outside of the electron extraction electrode 39 is covered with the electron focusing electrode 45 as a second conductive film via the second insulating film 43. For example, the second insulating film 43 is silicon nitride, and the electron focusing electrode 45 is phosphorus-doped polycrystalline silicon. The second insulating film 43 prevents a current flow between the electron extraction electrode 39 and the electron focusing electrode 45.

【0063】電子集束用電極45の上端には、リング形
の鋭利な冠状エッジ47が形成されている。冠状エッジ
47は電子集束用電極45の外周に沿って設けられてい
る。上述の電子引出し用電極39の上端にも、その内周
に沿って小型の冠状エッジ49が形成されている。電子
集束用電極45の冠状エッジ47(外側)の方が、電子
引出し用電極39の冠状エッジ49(内側)よりも大き
く、高い。そして、電子集束用電極45の頂上面が電子
引出し用電極39の頂上面より上側に位置している。
A ring-shaped sharp crowned edge 47 is formed at the upper end of the electron focusing electrode 45. The crown-shaped edge 47 is provided along the outer periphery of the electron focusing electrode 45. A small crown-shaped edge 49 is also formed along the inner periphery of the upper end of the above-mentioned electron extraction electrode 39. The coronal edge 47 (outside) of the electron focusing electrode 45 is larger and higher than the coronal edge 49 (inside) of the electron extraction electrode 39. The top surface of the electron focusing electrode 45 is located above the top surface of the electron extraction electrode 39.

【0064】上記の電子放出素子においては、第一の導
電膜としての電子引出し用電極39が、針状エミッタ電
極35から電子を放出させる。すなわち、電子引出し用
電極39に駆動電圧を印可すると、電界集中によって針
状エミッタ電極35から真空中に電子が放出される。さ
らに、第二の導電膜としての電子集束用電極45が、電
子引出し用電極39の上に位置しており、針状エミッタ
電極35から放出された電子を集束させる。
In the electron-emitting device described above, the electron extracting electrode 39 as the first conductive film causes the needle-shaped emitter electrode 35 to emit electrons. That is, when a driving voltage is applied to the electron extraction electrode 39, electrons are emitted from the needle-like emitter electrode 35 into a vacuum due to electric field concentration. Further, an electron focusing electrode 45 serving as a second conductive film is located on the electron extracting electrode 39, and focuses electrons emitted from the needle-like emitter electrode 35.

【0065】本実施形態によれば、上述の実施形態と同
様、電子引出し用電極39を針状エミッタ電極35に近
接させたので、駆動電圧を低くできる。しかも、電子引
出し用電極39とは別に電子集束用電極45を設けたこ
とにより、放出した電子を集束できる。したがって駆動
電圧が低く、かつ、放出電子を適当に集束できる好適な
半導体装置を提供できる。
According to the present embodiment, as in the above-described embodiment, the drive voltage can be reduced because the electron extraction electrode 39 is close to the needle-like emitter electrode 35. In addition, since the electron focusing electrode 45 is provided separately from the electron extracting electrode 39, emitted electrons can be focused. Therefore, it is possible to provide a suitable semiconductor device having a low driving voltage and capable of appropriately focusing emitted electrons.

【0066】本実施形態の電子放出素子は、上述の実施
形態と同様に、図3に例示するようなフラットパネルデ
ィスプレイに組込み、フィールドエミッタアレイとして
利用できる。この場合、集束性の向上により、発光対象
の蛍光材に隣接する別の蛍光材が発光するのを効果的に
防止できる。したがって画素制御に優れたフィールドエ
ミッタアレイを提供できる。そして本発明は画素間隔の
縮小にも寄与することができる。
The electron-emitting device of this embodiment can be incorporated in a flat panel display as illustrated in FIG. 3 and used as a field emitter array, as in the above-described embodiment. In this case, by improving the convergence, it is possible to effectively prevent another fluorescent material adjacent to the fluorescent material to be emitted from emitting light. Therefore, a field emitter array excellent in pixel control can be provided. The present invention can also contribute to the reduction of the pixel interval.

【0067】次に、図10〜図12を参照し、本実施形
態の半導体装置の製造方法の一例を説明する。図4〜図
6に関して説明した製造方法と共通する事項の説明は適
宜省略する。また、各工程における各種条件、数値など
は例である。
Next, an example of a method for manufacturing the semiconductor device of the present embodiment will be described with reference to FIGS. Descriptions of items common to the manufacturing method described with reference to FIGS. Also, various conditions, numerical values, and the like in each step are examples.

【0068】図10の工程(1)〜図11の工程(4)
では、前述した特徴的な方法でシリコン針状結晶が形成
される。工程(1)ではn型Si基板に窒素をイオン注
入し、工程(2)では熱処理を行う。これにより基板中
にナノオーダのSiN化合物が形成されると考えられ
る。工程(3)では酸化膜をBHF(バッファドフッ
酸)でウェットエッチングする。工程(4)では、Si
Nをマスクとして、シリコンがSiNより十分にエッチ
ングされやすい高選択比ドライエッチングを行う。その
後、エッチング時の堆積物除去のためBHFでウェット
エッチングする。以上により、前述の実施形態と同様に
非常に細い針状結晶が形成される。
Step (1) in FIG. 10 to step (4) in FIG.
Then, a silicon needle crystal is formed by the above-described characteristic method. In the step (1), nitrogen is ion-implanted into the n-type Si substrate, and in the step (2), heat treatment is performed. Thus, it is considered that a nano-order SiN compound is formed in the substrate. In step (3), the oxide film is wet-etched with BHF (buffered hydrofluoric acid). In step (4), Si
Using N as a mask, dry etching with a high selectivity at which silicon is more easily etched than SiN is performed. Thereafter, wet etching is performed with BHF to remove deposits at the time of etching. As described above, very thin needle-like crystals are formed as in the above-described embodiment.

【0069】次に、工程(5)〜(10)では、上記の
針状結晶の回りに複数の導電膜を形成して、本実施形態
の半導体装置を作製する。
Next, in steps (5) to (10), a plurality of conductive films are formed around the above-mentioned needle-like crystals to manufacture the semiconductor device of this embodiment.

【0070】工程(5)では、シリコン針状結晶に熱酸
化膜(第一の絶縁膜)を形成する。膜厚は約100nm
である。工程(6)では多結晶シリコン膜(第一の導電
膜)を形成する。ここでは減圧CVD法により多結晶シ
リコンを堆積させる。膜厚は150nmである。その
後、多結晶シリコンにリンをドープする。リンの濃度は
1021cm−3程度である。この多結晶シリコンが後
に電子放出の引出し用電極(ゲート電極)となる。
In step (5), a thermal oxide film (first insulating film) is formed on the silicon needle crystal. Thickness is about 100nm
It is. In step (6), a polycrystalline silicon film (first conductive film) is formed. Here, polycrystalline silicon is deposited by a low pressure CVD method. The thickness is 150 nm. After that, the polycrystalline silicon is doped with phosphorus. The concentration of phosphorus is about 10 21 cm −3 . This polycrystalline silicon will later become an electrode (gate electrode) for extracting electrons.

【0071】工程(7)では、減圧CVD法により窒化
シリコン膜(第二の絶縁膜)を堆積する。膜厚は100
nmである。その後、再び減圧CVD法により多結晶シ
リコン(第二の導電膜)を堆積させる。膜厚は150n
mである。そしてこの多結晶シリコンにリンをドープし
て導電性を与える。リンの密度が1021cm−3程度
になるように処理条件が設定される。
In step (7), a silicon nitride film (second insulating film) is deposited by a low pressure CVD method. The film thickness is 100
nm. Thereafter, polycrystalline silicon (second conductive film) is deposited again by the low pressure CVD method. The film thickness is 150n
m. The polycrystalline silicon is doped with phosphorus to provide conductivity. The processing conditions are set so that the density of phosphorus is about 10 21 cm −3 .

【0072】図12に移り、工程(8)では、工程
(7)までで形成した凸型の構造の高さよりも薄く塗布
されるような条件でレジストをスピン塗布する。レジス
トは粘性11cpの標準的仕様のものであり、スピン回
転数は5350rpmである。
Turning to FIG. 12, in the step (8), a resist is spin-coated under such a condition that the resist is applied thinner than the height of the convex structure formed up to the step (7). The resist is of standard specification with a viscosity of 11 cp and the spin speed is 5350 rpm.

【0073】ここでは、上述の実施形態で説明したよう
に、針状結晶の構造的特徴とレジストの特性を利用し
て、山形部分の頂上へのレジスト膜の形成を抑制してい
る。すなわち、本実施形態では非常に細い針状結晶を提
供できるので、針状結晶をシリコン膜で覆うと、高くて
頂上が狭い山が形成される。このような山形構造にレジ
ストをスピン塗布すると、図示のように、段差の上部ほ
どレジスト膜が薄くなり、頂上にはレジスト膜が塗布さ
れない。したがって山形構造の頂上以外の部分にレジス
トを塗布できる。
Here, as described in the above embodiment, the formation of the resist film on the top of the chevron portion is suppressed by utilizing the structural characteristics of the acicular crystals and the characteristics of the resist. That is, in the present embodiment, a very thin needle-like crystal can be provided. Therefore, when the needle-like crystal is covered with the silicon film, a high peak having a narrow top is formed. When a resist is spin-coated on such a chevron structure, as shown in the figure, the resist film becomes thinner at the upper part of the step, and the resist film is not applied on the top. Therefore, a resist can be applied to portions other than the top of the chevron structure.

【0074】工程(9)では、「多結晶シリコンおよび
窒化シリコン」が「熱酸化膜およびレジスト」よりエッ
チングされやすい条件でドライエッチングする。ドライ
エッチングは、シリコン針状結晶に形成した熱酸化膜が
露出する程度まで行う。これにより、針状結晶頂上付近
にて、2層の多結晶シリコン膜およびそれらの間の窒化
シリコン膜が加工され、除去される。
In the step (9), the "polycrystalline silicon and silicon nitride" are dry-etched under conditions that are more easily etched than the "thermal oxide film and resist". The dry etching is performed until the thermal oxide film formed on the silicon needle crystal is exposed. As a result, the two-layer polycrystalline silicon film and the silicon nitride film between them are processed and removed near the top of the needle crystal.

【0075】次に、工程(10)では、レジストを除去
し、フッ酸によって熱酸化膜をウェットエッチングす
る。エッチング量は数100nmである。これにより、
針状シリコン結晶が露出する。酸化膜の除去により、針
状シリコン結晶とその周囲の多結晶シリコンとの間に隙
間がつくられる。また、窒化シリコン膜も多少エッチン
グされ、2層の多結晶シリコン膜の間にも多少の隙間が
つくられるが、問題はない範囲である。
Next, in step (10), the resist is removed, and the thermal oxide film is wet-etched with hydrofluoric acid. The etching amount is several 100 nm. This allows
The needle-like silicon crystal is exposed. The removal of the oxide film creates a gap between the needle-like silicon crystal and the surrounding polycrystalline silicon. Further, the silicon nitride film is also slightly etched, and a slight gap is formed between the two layers of polycrystalline silicon films, but this is within a range in which there is no problem.

【0076】工程(9)〜(10)では、多結晶シリコ
ンの山形構造の頂上部分がえぐり取るように除去され
る。レジストに近い部分である頂上周囲(矢印、レジス
トが薄くなっている所)はエッチングされにくく、レジ
ストがない頂上中央部ではエッチングが進む。外側の多
結晶シリコンには冠状エッジが形成される。このような
エッチングが行われる結果、外側の多結晶シリコン(第
二の導電膜)の上端が内側の多結晶シリコン(第一の導
電膜)より上に位置し、したがって第二の導電膜を電子
集束用電極として機能させることができる。
In steps (9) and (10), the top portion of the chevron structure of polycrystalline silicon is removed so as to be cut off. The periphery of the top (arrow, where the resist is thin), which is a portion close to the resist, is hard to be etched, and the etching proceeds in the center of the top without the resist. A crown edge is formed in the outer polycrystalline silicon. As a result of such etching, the upper end of the outer polycrystalline silicon (second conductive film) is positioned above the inner polycrystalline silicon (first conductive film). It can function as a focusing electrode.

【0077】以上に本実施形態による半導体装置の製造
方法を説明した。本実施形態では、シリコン針状結晶の
周囲に複数の導電膜を形成して山形構造を作り、その山
形構造の頂上部分を加工する。これにより、電子引出し
用電極および集束用電極を同時に作製する。より詳細に
は、第一の絶縁膜、第一の導電膜、第二の絶縁膜および
第二の導電膜を順番に形成する。それから、第一の絶縁
膜の頂上が露出するところまで、第一の導電膜、第二の
絶縁膜および第二の導電膜をエッチングし、さらに第一
の絶縁膜のみをエッチングする。これにより電子引出し
用電極と集束用電極が同時に形成される。
The method for fabricating the semiconductor device according to the present embodiment has been described above. In the present embodiment, a plurality of conductive films are formed around a silicon needle crystal to form a mountain structure, and a top portion of the mountain structure is processed. As a result, an electron extraction electrode and a focusing electrode are simultaneously manufactured. More specifically, a first insulating film, a first conductive film, a second insulating film, and a second conductive film are sequentially formed. Then, the first conductive film, the second insulating film, and the second conductive film are etched until the top of the first insulating film is exposed, and only the first insulating film is etched. As a result, the electrode for extracting electrons and the electrode for focusing are simultaneously formed.

【0078】この実施形態に見られるように、本発明に
よれば、簡便な製造方法によって、電子引出し用電極お
よび集束用電極を針状エミッタ電極の周囲に形成するこ
とができ、そして駆動電圧が低く画素制御に優れたフィ
ールドエミッタアレイを実現できる。もちろん、フィー
ルドエミッタアレイ以外に本発明の半導体装置が適用さ
れてもよい。
As can be seen from this embodiment, according to the present invention, the electron extraction electrode and the focusing electrode can be formed around the needle-shaped emitter electrode by a simple manufacturing method, and the driving voltage can be reduced. A field emitter array with low pixel control and excellent control can be realized. Of course, the semiconductor device of the present invention may be applied other than the field emitter array.

【0079】また、本実施形態は、エミッタ電極、電子
引出し用電極および集束用電極の間隔をそれぞれの絶縁
膜の膜厚制御で容易に調整できる点で有利である。
The present embodiment is advantageous in that the distance between the emitter electrode, the electron extraction electrode, and the focusing electrode can be easily adjusted by controlling the thickness of each insulating film.

【0080】さらに、本実施形態では、上述の実施形態
でも説明したように、シリコン針状結晶の構造的特徴を
活用したレジスト塗布を行っている。すなわち、シリコ
ン針状結晶を芯部にもつ山形構造は細く高い。このよう
な山形構造の頂上にはレジスト膜が形成されにくい。こ
の点に着目し、頂上部分へのレジスト塗布を抑制し、こ
の部分を選択的にエッチング除去する。特徴的なレジス
ト塗布により、電極形状、特に集束用電極の先端の鋭利
な冠状エッジが自動的に形成されている。通常のフォト
リソグラフィでは得られないような微細なエッジ形状が
容易に形成可能である。
Further, in the present embodiment, as described in the above embodiment, the resist is applied by utilizing the structural characteristics of the silicon needle crystal. That is, a mountain-shaped structure having a silicon needle-shaped crystal at its core is thin and high. It is difficult to form a resist film on the top of such a chevron structure. Focusing on this point, resist application to the top portion is suppressed, and this portion is selectively removed by etching. Due to the characteristic resist coating, a sharp coronal edge at the tip of the electrode shape, particularly the focusing electrode, is automatically formed. Fine edge shapes that cannot be obtained by ordinary photolithography can be easily formed.

【0081】なお、本実施形態も、上述の他の実施形態
と同様に、本発明の範囲内での任意に変形可能なことは
もちろんである。例えば、電子引出し用電極および集束
用電極の一方または両方が多結晶シリコン以外の導電性
を有する材料(例えばアモルファスシリコン)に置き換
えられてもよい。
It is needless to say that this embodiment can be arbitrarily modified within the scope of the present invention, similarly to the other embodiments described above. For example, one or both of the electron extraction electrode and the focusing electrode may be replaced with a conductive material other than polycrystalline silicon (for example, amorphous silicon).

【0082】前述の実施形態に関連して説明したよう
に、針状エミッタ電極の周囲に包囲エミッタ電極が設け
られ、さらにその周囲に電子引出し用電極および電子集
束用電極が設けられてもよい。包囲エミッタ電極は複数
層であってもよい。
As described in connection with the above-described embodiment, the surrounding emitter electrode may be provided around the needle-like emitter electrode, and the electron extraction electrode and the electron focusing electrode may be provided therearound. The surrounding emitter electrode may have a plurality of layers.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 従来の典型的な電子放出用半導体装置を示す
図である。
FIG. 1 is a view showing a conventional typical electron-emitting semiconductor device.

【図2】 本発明の実施形態1の電子放出用半導体装置
を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an electron emission semiconductor device according to Embodiment 1 of the present invention.

【図3】 図2の半導体装置を備えたフラットパネルデ
ィスプレイの構成例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a flat panel display including the semiconductor device of FIG. 2;

【図4】 図2の半導体装置の製造方法を示す第一の図
である。
FIG. 4 is a first diagram illustrating the method for manufacturing the semiconductor device of FIG. 2;

【図5】 図2の半導体装置の製造方法を示す第二の図
である。
FIG. 5 is a second diagram illustrating the method for manufacturing the semiconductor device in FIG. 2;

【図6】 図2の半導体装置の製造方法を示す第三の図
である。
FIG. 6 is a third diagram illustrating the method for manufacturing the semiconductor device in FIG. 2;

【図7】 図4〜図6の方法でつくられた半導体素子の
顕微鏡写真である。
FIG. 7 is a photomicrograph of the semiconductor device produced by the method of FIGS.

【図8】 本発明の実施形態2の電子放出用半導体装置
を示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing an electron emission semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施形態3の電子放出用半導体装置
を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating an electron emission semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図10】 図9の半導体装置の製造方法を示す第一の
図である。
FIG. 10 is a first diagram illustrating the method for manufacturing the semiconductor device in FIG. 9;

【図11】 図9の半導体装置の製造方法を示す第二の
図である。
FIG. 11 is a second diagram illustrating the method for manufacturing the semiconductor device in FIG. 9;

【図12】 図9の半導体装置の製造方法を示す第三の
図である。
FIG. 12 is a third diagram illustrating the method for manufacturing the semiconductor device in FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,31 シリコン基板、5,35 針状エミッタ電
極、7 絶縁膜、9 包囲エミッタ電極、13,15
冠状エッジ、19,21,39 電子引出し用電極、3
7 第一の絶縁膜、43 第二の絶縁膜、45 電子集
束用電極、47,49 冠状エッジ。
1,31 silicon substrate, 5,35 needle-shaped emitter electrode, 7 insulating film, 9 surrounding emitter electrode, 13,15
Coronal edge, 19,21,39 Electrode for electron extraction, 3
7 First insulating film, 43 Second insulating film, 45 Electron focusing electrode, 47, 49 Coronal edge.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリコン針状体で構成される針状エミッ
タ電極と、 前記針状エミッタ電極の周囲を覆う少なくとも一重の導
電膜で構成され、該導電膜の上部に前記シリコン針状体
の先端部を取り囲む冠状エッジを有する包囲エミッタ電
極と、 を含むことを特徴とする電子放出用半導体装置。
1. A needle-shaped emitter electrode made of a silicon needle-shaped body, and at least a single conductive film covering the periphery of the needle-shaped emitter electrode, and a tip of the silicon needle-shaped body on the conductive film. And a surrounding emitter electrode having a crown-shaped edge surrounding the part.
【請求項2】 シリコン針状体で構成される針状エミッ
タ電極と、 前記針状エミッタ電極の周囲を絶縁膜を介して覆う導電
膜で構成された電子引出し用電極と、 を含むことを特徴とする電子放出用半導体装置。
2. A needle-shaped emitter electrode formed of a silicon needle-shaped body, and an electron extraction electrode formed of a conductive film that covers the periphery of the needle-shaped emitter electrode via an insulating film. Semiconductor device for electron emission.
【請求項3】 請求項2に記載の電子放出用半導体装置
において、 さらに、前記電子引出し用電極の周囲を絶縁膜を介して
覆う導電膜で構成され、前記エミッタ電極から放出され
る電子を集束させる電子集束用電極を含むことを特徴と
する電子放出用半導体装置。
3. The electron-emitting semiconductor device according to claim 2, further comprising a conductive film which covers the periphery of said electron extraction electrode via an insulating film, and focuses electrons emitted from said emitter electrode. A semiconductor device for emitting electrons, comprising an electrode for focusing electrons.
【請求項4】 請求項1に記載の電子放出用半導体装置
において、 さらに、前記包囲エミッタ電極の周囲を絶縁膜を介して
覆う導電膜で構成された電子引出し用電極を含むことを
特徴とする電子放出用半導体装置。
4. The electron emission semiconductor device according to claim 1, further comprising an electron extraction electrode formed of a conductive film that covers the periphery of the surrounding emitter electrode with an insulating film interposed therebetween. Semiconductor device for electron emission.
【請求項5】 請求項4に記載の電子放出用半導体装置
において、 さらに、前記電子引出し用電極の周囲を絶縁膜を介して
覆う導電膜で構成され、前記エミッタ電極から放出され
る電子を集束させる電子集束用電極を含むことを特徴と
する電子放出用半導体装置。
5. The electron-emitting semiconductor device according to claim 4, further comprising a conductive film that covers the periphery of said electron extraction electrode via an insulating film, and focuses electrons emitted from said emitter electrode. A semiconductor device for emitting electrons, comprising an electrode for focusing electrons.
【請求項6】 電子放出用半導体装置の製造方法におい
て、 シリコン針状体を針状エミッタ電極として形成する工程
と、 前記シリコン針状体の周囲を覆う少なくとも一重の針周
囲導電膜を形成する工程と、 前記シリコン針状体を前記針周囲導電膜で覆う山形構造
における頂上の導電膜部分を除去して前記針状エミッタ
電極を露出させる工程と、 を含むことを特徴とする電子放出用半導体装置の製造方
法。
6. A method of manufacturing a semiconductor device for electron emission, comprising: forming a silicon needle as a needle emitter electrode; and forming at least a single needle surrounding conductive film covering the periphery of the silicon needle. A semiconductor device for electron emission, comprising: removing a conductive film portion on the top of the chevron structure covering the silicon needle-shaped body with the conductive film surrounding the needle to expose the needle-shaped emitter electrode. Manufacturing method.
【請求項7】 請求項6に記載の電子放出用半導体装置
の製造方法において、 前記頂上の導電膜部分を除去する工程ではエッチング処
理が行われ、 前記山形構造の頂上ではレジスト膜厚が形成されにくい
ことを利用して前記頂上の導電膜部分が選択的に除去さ
れることを特徴とする電子放出用半導体装置の製造方
法。
7. The method for manufacturing an electron-emitting semiconductor device according to claim 6, wherein an etching process is performed in the step of removing the conductive film portion on the top, and a resist film thickness is formed on the top of the chevron structure. A method of manufacturing a semiconductor device for electron emission, characterized in that the conductive film portion on the top is selectively removed by utilizing the difficulty.
【請求項8】 請求項7に記載の電子放出用半導体装置
の製造方法において、 前記レジスト膜はスピン塗布により形成することを特徴
とする電子放出用半導体装置の製造方法。
8. The method of manufacturing an electron-emitting semiconductor device according to claim 7, wherein the resist film is formed by spin coating.
【請求項9】 請求項6〜8のいずれかに記載の電子放
出用半導体装置の製造方法において、 前記針周囲導電膜は、前記針状エミッタ電極を取り囲む
包囲エミッタ電極として形成され、 前記頂上導電膜部分をエッチングにより除去するとき、
エッチング除去部分に前記シリコン針状体の先端部を取
り囲む冠状エッジが形成されることを特徴とする電子放
出用半導体装置の製造方法。
9. The method of manufacturing a semiconductor device for electron emission according to claim 6, wherein the conductive film around the needle is formed as a surrounding emitter electrode surrounding the needle-like emitter electrode, When removing the film part by etching,
A method of manufacturing a semiconductor device for electron emission, characterized in that a crown-shaped edge surrounding a tip portion of the silicon needle-like body is formed in a portion removed by etching.
【請求項10】 請求項9に記載の電子放出用半導体装
置の製造方法において、 エッチング除去部分の内周側および外周側に二重の冠状
エッジを形成することを特徴とする電子放出用半導体装
置の製造方法。
10. The method for manufacturing an electron-emitting semiconductor device according to claim 9, wherein a double crowned edge is formed on an inner peripheral side and an outer peripheral side of the portion removed by etching. Manufacturing method.
【請求項11】 請求項6〜8のいずれかに記載の電子
放出用半導体装置の製造方法において、 前記針周囲導電膜は電子引出し用電極として形成される
ことを特徴とする電子放出用半導体装置の製造方法。
11. The method according to claim 6, wherein the conductive film around the needle is formed as an electrode for extracting electrons. Manufacturing method.
【請求項12】 請求項11に記載の電子放出用半導体
装置の製造方法において、 絶縁膜を介して前記電子引出し用電極を覆う別の針周囲
導電膜が、前記針状エミッタ電極から放出される電子を
集束させる電子集束用電極として形成されることを特徴
とする電子放出用半導体装置の製造方法。
12. The method of manufacturing an electron emission semiconductor device according to claim 11, wherein another needle surrounding conductive film covering the electron extraction electrode via an insulating film is emitted from the needle emitter electrode. A method for manufacturing an electron emission semiconductor device, wherein the method is formed as an electron focusing electrode for focusing electrons.
【請求項13】 請求項12に記載の電子放出用半導体
装置の製造方法において、 前記シリコン針状体の周囲を二重の針周囲導電膜で覆う
山形構造を形成してから、外側の針周囲導電膜より内側
の針周囲導電膜を深い位置まで除去することにより、前
記電子引出し用電極と前記電子集束用電極とを同時に形
成することを特徴とする電子放出用半導体装置の製造方
法。
13. The method of manufacturing an electron-emitting semiconductor device according to claim 12, wherein a mountain-shaped structure is formed to cover the periphery of the silicon needle-shaped body with a double-needle conductive film, and then around the outer needle. A method of manufacturing a semiconductor device for electron emission, wherein the electron extraction electrode and the electron focusing electrode are simultaneously formed by removing the needle surrounding conductive film inside the conductive film to a deep position.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010055907A (en) * 2008-08-28 2010-03-11 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology Field emission element of focusing electrode integral type and its preparation method

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US7074102B2 (en) 2003-06-16 2006-07-11 Canon Kabushiki Kaisha Method of manufacturing electron-emitting device, method of manufacturing electron source, and method of manufacturing image display device
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