JP2002511182A - 電気化学的にリフトオフされた開回路を用いる電界放出器の構成 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 第１の導電層（２０２）の上方に設けられた絶縁層（２０６）内にキャビティ（２０８）が形成された電界放出器構造を形成する方法である。開口部（２１２）を有する第２の導電層（２１０）が、キャビティより上方に形成される。下地層としてのリフトオフ層をまず最初に堆積させることなく、電子放出材料（２１４）が、第２の導電層の上に直接堆積させられる。電子放出材料は、第２の導電層の開口部を覆うと共に、キャビティ内に電子放出素子（２１６）を形成する。第１の電位は、電子放出素子に分け与えられる。第２の開回路電位は、電子放出材料の遮蔽層に分け与えられる。電界放出器構造は、開回路電位でバイアスされている電子放出材料をエッチングする電気化学エッチング液（２２０）に晒される。電子放出材料は、電子放出素子をエッチングすることなく、第２の導電層とともに上側から剥離される。

Description

【発明の詳細な説明】 電気化学的にリフトオフされた 開回路を用いる電界放出器の構成発明の技術分野 本発明は、平面表示装置（flat panel display）の分野に係り、より詳しくは 、電界放出器（field emitter）構造における遮蔽層の堆積および剥離に関する 。背景技術 電界放出カソードまたは「電界放出器」は、例えば、平面表示装置において用 いられる電子を放出する装置である。電界放出カソードまたは「電界放出器」は 充分な電界強度と適切な極性にされたときに電子を放出する。従来技術の図１Ａ は、電界放出カソードを製造するために用いられる従来のステップを示す横断面 図である。詳細に説明すると、従来技術の図１Ａにおいて、第１の導電層または 「列電極」１０２は、その上に配置される抵抗層１０４を有する。前記抵抗層１ ０４の上方に配置された金属間誘電層１０６は、その中に形成されたキャビティ １０８を有する。従来技術の図１Ａに示すように、第２の導電層またはゲート電 極１１０は、金属間誘電層１０６より上に存在している。孔または開口部１１２ は、ゲート電極１１０によってキャビティ１０８の直ぐ上に形成される。開口部 １１２は、キャビティ１０８内に設けられる電界放出器を形成するために用いら れる。詳しくは、電界放出器は、リフトオフまたは「分離層」、および遮蔽層を部 分的にでも使用することにより形成される。あいにく、従来のリフトオフおよび 遮蔽層の堆積および剥離方法は、これに関連する厳しい欠点を有している。 従来技術の図１Ｂは、リフトオフ層１１４の堆積を示す横断面図である。リフ トオフ層１１４は、例えば、アルミニウムにより、角度をつけた物理的気相法を 使用して形成される。矢印１１８は、リフトオフ層１１４の堆積における角度を つけた状態を例示している。リフトオフ層の例えばアルミニウムの材料がキャビ ティ１０８の底部に堆積されないようにすることを保証するために、角度をつけ てリフトオフ層１１４を堆積させることが求められている。しかしながら、図１ Ｂに示すように、リフトオフ層の幾つかの材料１１５が、キャビティ１０８を形 成する複数の面に対して悪影響を及ぼすように堆積される虞れがある。角度をつ けた堆積を成功させるためには、電界放出器構成の全体が、リフトオフ層１１４ を堆積させている間、回転されているべきである。その結果、電界放出器構成の 製造プロセスには、かなりの困難性、出費、複雑性が伴うことになる。また、リ フトオフ層１１４は、ゲート電極１１０の面の厚さを超える一様の厚さを有する べきである。この一様性という更なる要求は、リフトオフ層の堆積プロセスをさ らに複雑なものにしている。 さらに、従来技術の図１Ｂにおいて、リフトオフ層１１４はそれ自体に基づく 他の実質的な長所を有している。特に、リフトオフ層１１４は、キャビティ１０ ８の開口部の上側を小さくしている。すなわちリフトオフ層１１４はゲート電極 １１０内の開口部１１２の内径にまで当接している。その結果、開口部１１２の 直径は効果的に小さくなる。したがって、キャビティ１０８の上方の開口部は、 リフトオフ層１１４の開口部１１６の直径まで狭められる。それ故、最終的な直 径（すなわち、リフトオフ層１１４の開口部１１６の直径）を可能な限り確実に するために、ゲート電極１１０の開示部１１２の直径は大きくされなければなら ない。しかしながら、ゲート電極１１０の開口部１１２の直径を大きくすること は、電界放出器構成の性能上の特性を小さくする場合があることは、良く知られ ている。 次に、先行技術の図１Ｃは遮蔽層１１８の最初の形成を示す側断面図である。 遮蔽層１１８は例えばモリブデンのような電子放出材料により構成されている。 遮蔽層１１８を形成している電子放出材料もまた構造１２０で示されるようにキ ャビティ１０８内に堆積する。具体的には、電子放出材料は、例えば電子線蒸着 堆積法（e-beam evaporative deposition method）を用いて堆積させられる。 ここで、従来技術の図１Ｄは、電子放出可能な材料の堆積が完了した状態を示 す横断面図である。従来技術の図１Ｄに示すように、遮蔽層１１８は、完全にキ ャビティ１０８を封止する。加えて、電子放射性の材料が、従来技術の図１Ｃお よび図１Ｄに示すように堆積させられると、「スピント・タイプ(Spindt-type) 」エミッタと共通して用いられる電子放出構造１２０がキャビティ１０８内に形 成される(スピント・タイプエミッタは、背景的な参考資料として引用されるス ピント他［Spindt et al.］に与えられた米国特許第３，６６５，２４１号に詳 細に記載されている)。スピント・タイプエミッタ１２０が形成されたあと、遮 蔽層１１８は剥離されなければならない。 ここで、従来技術の図１Ｅは、遮蔽層１１８の剥離を示す横断面図である。遮 蔽層１１８を剥離するときに、スピント・タイプエミッタ１２０に衝撃を与えた り、不利な影響を与えたりしないように注意しなければならない。この種の剥離 プロセスは、遮蔽層１１８およびスピント・タイプエミッタ１２０が同じ電子放 射性材料により形成されるという事実により、さらに複雑になる。従来技術によ るテクニックは、アルミニウムのリフトオフ層１１４をエッチングするエッチン グ液を使用して、リフトオフ層１１４をエッチングすることによって遮蔽層１１ ８を剥離している。この結果、リフトオフ層１１４は、従来技術の図１Ｅに図示 したように、下側に形成されているゲート電極１１０から「持ち上が」って、こ れにより遮蔽層１１８が剥離される。しかしながら、従来技術によるリフトオフ 層に用いられるエッチング液は、遮蔽層１１８またはスピント・タイプ電界エミ ッタ１２０の電子放出材料の何れをもエッチングしない。あいにく、この種のリ フトオフプロセスは、具休的には図中に１２２ａ-１２２ｃとして示されるよう なエッチング液を汚染する薄片または汚染物を生成する結果となる。これらの薄 片または汚染物１２２ａ-１２２ｃは、汚染物１２２ｃのようにキャビティ１０ ８内に再び沈殿する可能性もあり、キャビティ内に形成されるスピント・タイプ エミッタ１２０を汚すことにもなる。この結果、スピント・タイプエミッタは、 深刻な影響を受けたり、ゲート電極１１０に短絡させられたりする虞れもある。 それゆえに、従来技術の「リフトオフ」遮蔽層の剥離方法は、電界放出器構成に 対して深刻な悪影響を与える虞れがある。 したがって、リフトオフ層を製作するための複雑性や困難性を除去することが 遮蔽層の堆積および剥離方法のために必要なことである。遮蔽層の堆積および剥 離方法のために更に必要なことは、ゲート電極用の孔の直径を実質的に制限しな いことである。遮蔽層の堆積および剥離方法のために更になお必要なことは、エ ミッタキャビティ内に遮蔽層の一部が再沈殿・再堆積する不具合を減らすことで ある。 発明の開示 本発明は、リフトオフ層を製造する際の複雑性や困難性を除去する遮蔽層の堆 積および剥離方法；実質的にゲート電極用の孔の直径を制限しない遮蔽層の堆積 および剥離方法；そして、エミッタキャビティ内に遮蔽層の一部の有害な再堆積 を減らす遮蔽層の堆積および剥離方法を提供することを目的とする。 特に、本発明の一実施形態においては、第１の導電層の上に設けられた絶縁層 に形成されたキャビティを有する構造を作り出している。本発明はまた、絶縁層 のキャビティの上に形成された開口部を有する第２の導電層を作り出している。 この実施形態は、下側に設けられるリフトオフ層を最初に堆積させることなく、 第２の導電層の上に直接、電子放出材料の層を堆積させる。このようにすること により、電子を放出する材料は、第２の導電層の開口部を覆うと共に、キャビテ ィ内に電子放出素子を形成する。 本発明は、第１のバイアス電位を第１の導電層に対して供給することによって キャビティ内に形成された電子放出素子にこの第１のバイアス電位が分け与えら れる。本発明はまた、第２のバイアス電位を第２の導電層に対して供給すること によって電子放出材料の層に対してこの第２のバイアス電位が分け与えられる。 本実施例において、第２の潜在的なバイアス電位は、開回路電位である。本発明 は、さらに開回路電位で電子放出材料をエッチングするための電気化学的エッチ ング液に電界放出器構造をさらすようにしている。このようにすることにより、 第１のバイアス電位を適切に選択することによって、キャビティ内に形成されて いる電子放出素子を実質的にエッチングすることなく、第２の導電層の上側から 電子放出材料の層が剥離されることになる。 それゆえに、本発明は、上側に形成されている遮蔽層を堆積させる前にリフト オフ層を堆積させる必要性をなくすることになる。このように、複雑な製造上の 要求や、従来のリフトオフ層を使用することに関連する多数の欠陥が、本発明に より除去されることになる。本発明のこれらの目的や利点、その他の目的および 利点は、たくさんの図面に描かれている好適な実施例の以下の詳細な説明を読み 終えた後に、この分野の当業者にとっては疑いもなく明らかになるであろう。 図面の簡単な説明 この明細書に関連してその一部を形成する添付の図面は、本発明の実施例を示 し、また、詳細な説明と共に、本発明の原理を説明するのに有用である： 従来技術の図１Ａは、リフトオフ層が堆積される前の電界放出器構造を示す横 断面図である。 従来技術の図１Ｂは、リフトオフ層の堆積を示す横断面図である。 従来技術の図１Ｃは、遮蔽層の最初の形成を示す横断面図である。 従来技術の図１Ｄは、電子放出の材料の完了された堆積を示す横断面図である 。 従来技術の図１Ｅは、リフトオフ剥離方法を示す横断面図である。 図２Ａは、本発明に係る電界放出器構造を製作するために用いられる最初の形 成ステップを示す横断面図である。 図２Ｂは、本発明におけるゲート電極の上に、電子放出の材料を直接堆積させ る最初の堆積を示す横断面図である。 図２Ｃは、本発明における完成された遮蔽層と電子放出素子とを示す横断面図 である。 図２Ｄは、本発明に係る電気化学セルにおける電界放出器構造の横断面概略図 である。 図２Ｅは、電極が連結されると共に遮蔽層が剥離された本発明に係る電界放出 構造を示す横断面図である。 好適な実施形態の説明 以下、本発明の好適な実施形態や、添付された図面に示された複数の実施例に ついて詳細に説明する。本発明の詳細については好適な実施形態を用いて説明す るが、本発明はこれらの実施形態に制限されるものではないものと理解される。 これに反して、本発明は添付の請求の範囲により限定されるような発明の要旨お よび範囲に含まれるであろう選択的事項、変形的な態様および均等な事項を含め るものである。さらに、本発明の以下の詳細な説明において、多数の具体的な詳 細構成は、本発明を完全に理解するために記載されている。しかし、これらの具 体的な詳細説明がなくても、この技術分野の当業者が本発明を実施できることは 明らかである。他の見方をすれば、周知の方法、手順、構成要素および回路等に ついては、本発明の態様を不必要に不明瞭にする場合を除いて、詳細には説明し ないようにした。 ここで図２Ａは、本発明の電界放出器構造を製造するために用いられる最初の 形成ステップを示す横断面図である。図２Ａに示すように、第１の導電層または 列電極２０２は、その上に配置される抵抗層２０４を有している(しかしながら 、本発明は、例えば、第１の導電層が抵抗層の一部だけの下に設けられているよ うな種々の他の構成にも、また、適している)。例えば、二酸化珪素から成る金 属間誘電層２０６は、前記抵抗層２０４の上方側に設けられている。キャビティ ２０８は、この金属間誘電層２０６内に形成されている。第２の導電層またはゲ ート電極２１０は、金属間誘電層２０６より上方側に設けられている。孔または 開口部２１２は、ゲート電極２１０を貫いて、キャビティ２０８の直ぐ上に形成 されている。開口部２１２は、キャビティ２０８内に設けられる電界放出器を形 成するために用いられる。 ここで図２Ｂは、本発明の電界放出器構造を製造するために用いられる最初の 堆積ステップを示す横断面図である。図２Ｂに示すように、電子放出材料は、遮 蔽層２１４を形成するためにゲート電極２１０の直ぐ上に堆積させられる。した がって、本発明は基本的にはリフトオフ層を必要としない。その結果、本発明は 従来のリフトオフ層の形成に関連する、高価で、時間が掛かりそして複雑な製造 ステップを省略している。これに加えて、本発明の遮蔽層２１４は、従来のリフ トオフ層のように、精密な一様性の要求に拘束されない。したがって、本発明の 遮蔽層２１４は、リフトオフ層の堆積と関連があるプロセス上の制約なしで堆積 することができる。 本実施形態において、遮蔽層２１４の電子放出材料は、例えば電子ビーム（ｅ -光線）気相技術のような物理的気相法を用いて堆積させられるモリブデンから 成る。本実施形態においては電子放出材料として用いられているが、本発明はま た、他の種々の気相法を用いて堆積させられる他の種々の電子放出材料を使用す ることにも充分に適している。 依然として図２Ｂを参照すると、ゲート電極２１０の直ぐ上に堆積させられる 電子放出材料は、構造２１６により示されるように、キャビティ２０８の中にも 堆積させられる。従来技術の方法と違って、構造２１６の直径は、ゲート電極２ １０の開口部２１２の直径を効果的に小さくしたことにより、広い面積で拡散す ることはない。すなわち、この開口部の内径のまわりに（従来のような）リフト オフ層の材料が蓄積しないので、ゲート電極２１０の開口部２１２の直径が小さ くなることはない。したがって、従来技術方法と違って、エミッタの堆積を開始 する際に開口部の直径を充分に大きく保証するために、ゲート電極２１０の開口 部２１２の直径を大きくする必要はなくなる。この結果、ゲート電極２１０の開 口部２１２の直径を大きくしなければならないことによって本発明の電界放出器 構造の性能上の特徴が減少することはない。 次に図２Ｃは、本発明の電界放出器構造および完成された遮蔽層を示す横面図 である。図２Ｃに示すように、ゲート電極２１０の直ぐ上に形成された遮蔽層２ １４は、キャビティ２０８を完全に封止する。さらに、ゲート電極２１０とこれ を透過する開口部２１２の上に電子放出材料が堆積させられるので、スピント・ タイプエミッタ２１６がキャビティ２０８内に形成される。従来技術の電界放出 器構造とは違って本発明においては、スピント・タイプエミッタ２１６のサイズ および高さは、キャビティ２０８の上方の層における制限されたまたは狭くさせ られた開口部による影響を受けることはない。この結果、本発明は、ゲート電極 ２１０近傍のスピント・タイプエミッタ２１６の先端部の形状を維持しながら、 金属間誘電層２０６の厚さと等しい高さにまで堆積させることができ、開口部２ １２の直径を減少させることになる。 ここで図２Ｄは、本発明に係る電気化学セルにおける電界放出器構造を示す横 断面概略図である。スピント・タイプエミッタ２１６を露出させるために、遮蔽 層２１４は、ゲート電極２１０の表層から剥離されなければならない。本実施形 態においては、ゲート電極２１０の表層から遮蔽層２１４を剥離するために電気 化学セルが用いられている。図２Ｄに示すように、２１８ａおよび２１８ｂとし て典型的に示される壁は、電気化学エッチング液として機能する電解溶液２２０ を貯留する。電界放出器構造は、電気化学エッチング液２２０に浸されるかある いは委ねられる。本発明は、種々のタイプの電気化学エッチング液を使用するの に充分に適している。 依然として図２Ｄを参照しながら説明すると、ポテンシオスタット制御システ ム２２２は、そこから伸びている電極導体２２４、２２６および２２８を有して いる。電極導体２２４は、スイッチ２２５および電極導体２２７を介してゲート 電極２１０に接続されている。電極導体２２６は、リファレンス電極２３０に接 続されている。同様に、電極導体２２８は、対向電極２３２に接続されている。 電極導体２２４は、また、電極導体２３８によって電源ソース２３４に接続され ている。もう１つの電極導体２３６は、電圧供給源２３４および列電極２０２に も接続されている。電圧供給源２３４を用いることによって、本発明は、所望の ときに、ゲート電極２１０および列電極２０２間の電位差を維持することが可能 となる。本実施形態において、リファレンス電極２３０は、例えば銀／塩化銀／ 水性カリウム塩化物のような材料により形成されており、それらは電気化学エッ チング液の中を流れている電流の量に実質的に依存しない割合で、電気化学エッ チング液のイオンを素速く交換する。 図２Ｄから理解できるように、スピント・タイプエミッタ２１６は抵抗層２０ ４を介して列電極２０２に電気的に接続されている。同様に、遮蔽層２１４は、 ゲート電極２１０に電気的に接続されている。本発明によれば、ゲート電極２１ ０が、開回路電位に等しい電位に設定されている。ゲート電極２１０に電気的に 接続されていることの結果として、遮蔽層２１４もまた開回路電位に設定されて いる。他方、保護バイアスは、列電極２０２に供給される。列電極２０２に電気 的に接続されていることの結果として、スピント・タイプエミッタ２１６にもま た列電極２０２に供給される保護バイアスが供給される。 本発明において、遮蔽層が開回路電位であるときに、電気化学エッチング液は 遮蔽層をエッチングする。したがって、この一実施形態において、スイッチ２４ ０が閉じられ、そして、ゲート電極２１０および遮蔽層２１４はポテンシオスタ ット制御システム２２２によって開回路電位に保たれ、その一方で、電極２１８ は開回路電位に対して負の電位に保たれる。この結果、開回路電位が、遮蔽層２ １４に対して分け与えられ、その一方で、スピント・タイプエミッタ２１６に対 しては保護電位、実質的には「非エッチング」電位が分け与えられる。したがっ て、電気化学エッチング液は、スピント・タイプエミッタ２１６に対して実質的 な影響を及ぼすことなく、遮蔽層２１４をエッチングする。 本発明の他の実施形態において、スイッチ２４０が開かれ、そして、ゲート電 極２１０および遮蔽層２１４が電極がバイアスされずに開回路電位に維持されて おり、その一方で、電極２１８は開回路電位に対して負の電位に保たれている。 電気化学エッチング液は、スピント・タイプエミッタ２１６に影響を及ぼすこと なく、（開回路電位に維持される）遮蔽層２１４をエッチングする。電極をバイ アスすることなくゲート電極２１０が開回路電位に維持される実施形態において は、リファレンス電極２３０に関して測定されるゲート電極２１０の開回路電位 の値は、遮蔽層を剥離するプロセスの終期を決定するために用いられる。 さらに、本発明は開回路電位によりエッチングを行なっているので、電気化学 エッチング液は遮蔽層２１４の薄片または汚染物によって汚染されない。すなわ ち、遮蔽層２１４の薄片または汚染物がゲート電極２１４から溶液２２０中に分 離されたならば、この剥離片は開回路電位に維持されている。したがって、遮蔽 層材料の剥離片は、電気化学エッチング液やそのフィルタを汚染する代わりに溶 液中に溶けてしまう。これに加えて、遮蔽層材料の剥離片や汚染物のいかなるも のでも溶かすことによって、本発明は遮蔽層２１４の剥離片や薄片がキャビティ ２０８内に再堆積する機会を減らすことになる。したがって、本発明は従来技術 のリフトオフ方法を使用する代わりに、遮蔽層２１４を溶かすものである。この 結果、図２Ｄのキャビティ２０８または電気化学エッチング液２２０の液槽を汚 染することなく、図２Ｅに示すように、遮蔽層２１４を完全に除去することがで きる。 ここで、図２Ｅを参照すると、遮蔽層２１４が実質的に、かつ、適切にゲート 電極２１０から剥離された後の電界放出器構造が示されている。次に、全ての電 界放出器構造は、図２Ｄの電気化学エッチング液２２０から除去されている。本 発明の本実施例においては、いくらかの電気化学エッチング液２２０が電界放出 器構造に残るかもしれないので、電圧供給源２３４は電極導体２３６を介して列 電極２０２に対して保護的な非エッチング電位を供給し続ける。電気化学エッチ ング液が（例えばリンスプロセスによって）実質的に電界放出器構造から除去さ れるまで保護的な非エッチング電位は維持される。このようにすることにより、 電界放出器構造が電気化学エッチング液２２０から除去されたときから、電界放 出構造が綺麗にリンスされるときまでに生じるスピント・タイプエミッタ２１６ の望まれないエッチングを本発明は防いでいる。 再び図２Ｄを参照しながら、本実施形態において、電極導体２３６を介して列 電極２０２に分け与えられる保護的な非エッチング電位は、数百ミリボルト程度 である。エッチング時間の合計は、およそ５-３０分程度である。このような電 位やエッチング時間が本実施形態においては用いられているが、本発明はまた、 種々の他の電位やエッチング時間を使用することにも適している。 これ以外の実施形態において、遮蔽槽２１４およびスピント・タイプエミッタ ２１６の両方が同時にエッチングされるように、列電極２０２に供給される電位 が、切り換えられても良い。すなわち、（遮蔽層２１４がエッチングされる割合 よりもかなり低い割合で）スピント・タイプエミッタ２１６もまた、エッチング される。このようにすることにより、本実施例は上方に設けられているゲート電 極にスピント・タイプエミッタを好ましくない状態で接続してしまう可能性のあ る遮蔽層２１４の材料による剥離片やカスを除去またはエッチングすることを助 けることになる。このような実施形態において、スピント・タイプエミッタ２１ ６のエッチングの速度は、列電極２０２に供給される電位が開回路電位に近づく ように、増加することになる。さらに、遮蔽層２１４に対するスピント・タイプ エミッタ２１６のエッチング速度は、抵抗層２０４によって与えられるインピー ダンスを調節することによって変化させられ得るものと理解される。 これ以外の効果として、酸化物層または他の障害物がゲート電極２１０と遮蔽 層２１４との間に存在する場合であっても、本発明は遮蔽層２１４をエッチング することが可能である。すなわち、電気的に、遮蔽層２１４がゲート電極２１０ から絶縁される場合であっても、遮蔽層２１４は開回路電位とされるであろう。 したがって、本発明は、複雑で困難なリフトオフ層を製造する必要性を無くした 遮蔽層堆積除去方法；ゲート電極の開口部の直径を実質的に制限することがない 遮蔽層堆積除去方法；そして、エミッタのキャビティ内で遮蔽層の一部分の好ま しくない再堆積を低減させる遮蔽層堆積除去方法を提供するものである。 また、本発明は第１および第２の層により構成されるエミッタおよび遮蔽層を 有する多層エミッタにもまた良く適合する。上述した実施形態で説明したように 第１の層のエッチングのみにより遮蔽層の剥離を完了させることも可能である。 この方法は、角度をつけて蒸着された分離層を設ける必要性がなくなるという利 点を有しており、また、孔の直径を制限しない。第１の層はそのエッチング能力 により選択され、第２の層はその放射能力により選択されている。そのような層 の組合せの１つは、ニッケル層の上に堆積されたモリブデン層である。 本発明の具体的な実施形態に関する前述の説明は、図面および詳細な説明のた めに提示されたものである。上記実施形態の説明は、全てを網羅したものではな く、また、この発明を開示された小さな形式的事項に限局するものでもなく、ま た、上述した教示に照らして自明のたくさんの変形や変更も可能である。この実 施形態は、この発明の原理と、その実用上の適用可能性とを最適に説明するため に選択され、説明されたものであり、これにより、考察される特定の用途に適す るように種々の変形を伴うようにこの発明およびこの実施形態を最適に実施化す ることがこの技術分野における当業者にとって可能となる。本発明の範囲はこの 明細書に添付される請求の範囲およびこれらに均等な範囲により定義されるもの である。

【手続補正書】 【提出日】平成１１年１２月１３日（１９９９．１２．１３） 【補正内容】 (1) 明細書第2頁第5行目に「しかしながら、図1」とあるのを「しかしながら、 従来技術の図1」と補正する。 (2) 明細書第10頁下から2行目に「ゲート電極214」とあるのを「ゲート電極210 」と補正する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エヌ．ジョハン、ノル アメリカ合衆国カリフォルニア州、サニー ベイル、ウェストチェスター、ドライブ、 1055 (72)発明者 クリストファー、ジェイ．スピント アメリカ合衆国カリフォルニア州、メンロ ー、パーク、ヒルサイド、アベニュ、115

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 第１の導電層の少なくとも一部の上に設けられた絶縁層に形成されたキ ャビティと、このキャビティの上方に形成された開口部を有する第２の導電層を 有する電界放出器構造における遮蔽層堆積剥離方法において、 ａ）電子放出材料が前記第２の導電層の前記開口部を覆うと共に、前記電子放 出材料が前記キャビティ内に電子放出素子を形成するように、前記第２の導電層 の上方に前記電子放出材料の層を堆積させる工程と、 ｂ）前記第１の導電層に電位を供給する工程と、 ｃ）開回路電位が前記電子放出材料の層に分け与えられるように前記第２の導 電層に開回路電位を持たせる工程と、 ｄ）前記電子放出材料の層が前記電界放出器構成から剥離されるように前記電 界放出器構造を電気化学エッチング液にさらす工程と、 を備える遮蔽層堆積剥離方法。 ２． 電界放出器構造の電子放出素子をエッチングすることのない電界放出器 構造の遮蔽層を選択的にエッチングする方法において、 ａ）その中に形成されるキャビティを有する絶縁層下側に少なくとも部分的に 形成された第１の導電層に電位を供給する工程と、 ｂ）前記絶縁層の上方に設けられると共に前記絶縁層に設けられた前記キャビ ティの上方に設けられた開口部を有する第２の導電層に開回路電位を持たせる工 程と、 ｃ）電子放出材料により形成されると共に前記キャビティ内に設けられた電子 放出素子を実質的にエッチングすることなく、前記第２の導電層の上方に電子放 出材料により形成された前記遮蔽層が前記電界放出器構造から除去されるように 前記電界放出器構造を電気化学エッチング液にさらす工程と、 を備える電界放出器構造の遮蔽層選択的エッチング方法。 ３． 電界放出器構造形成方法であって、 ａ）第１の導電層の上に設けられた絶縁層内に形成されたキャビティと、前記 キャビティの上方に形成された開口部を有する第２の導電層と、を有する構造を 形成する工程と、 ｂ）電子放出材料が前記第２の導電層に設けられた前記開口部を覆うと共に、 前記キャビティ内に電子放出素子を形成するように、下地となるリフトオフ層を 最初に堆積することなく第２の導電層の直ぐ上に前記電子放出材料の層を堆積さ せる工程と、 ｃ）第１の電位が前記キャビティ内に形成された前記電子放出素子に分け与え られるように、前記第１の導電層に第１の電位を供給する工程と、 ｄ）開回路電位が前記電子放出材料の層に分け与えられるように、前記第２の 導電層に開回路電位を持たせる工程と、 ｅ）前記キャビティ内に形成された前記電子放出素子が実質的にエッチングさ れることなく前記電子放出材料の層が前記電界放出器構造から取り除かれるよう に、前記電子放出材料が前記開回路電位でバイアスされたときに、前記電気化学 エッチング液が前記電子放出材料をエッチングする電気化学エッチング液に前記 電界放出器構造を晒す工程と。 を備える電界放出器構造形成方法。 ４． 前記工程ａ）は、下地としてのリフトオフ層を最初に堆積させること なく、前記第２の導電層の直ぐ上に前記電子放出材料の層を堆積させる工程を更 に備える請求項１に記載の方法。 ５． 前記工程ｂ）は、前記キャビティ内に形成された電子放出素子に前記電 位が分け与えられるように、前記第１の導電層に前記電位を供給する工程を更に 備える含請求項１または２に記載の方法。 ６． 前記工程ｄ）は、前記キャビティ内形成された前記電子放出素子をエッ チングすることなく、前記電子放出材料の層を前記電界放出機構増から取り除く ように、前記電子放出材料が前記開回路電位であるときに、前記電気化学エッチ ング液が前記電子放出材料をエッチングする前記電気化学エッチング液に、前記 電界放出器構造を晒す工程を更に備える請求項１に記載の方法。 ７． 前記工程ａ）は、多層エミッタ構造が形成されるように、前記第２の導 電層の上に異なる化合物の２つの層を堆積させる工程を更に備える請求項１に記 載の方法。 ８． 前記工程ｃ）は、下地のリフトオフ層を必要とすることなく、前記電子 放出材料の前記遮蔽層を前記第２の導電層から直接剥離する工程を更に備える請 求項２に記載の方法。 ９． 前記工程ａ）は、前記電位が前記キャビティ内に設けられた前記電子放 出素子に分け与えられるように、前記第１の導電層に前記電位を供給する工程を 更に備える請求項１または２に記載の方法。 １０． 前記工程ｂ）は、前記開回路電位が前記電子放出材料の前記遮蔽層に 分け与えられるように、前記第２の導電層に前記開回路電位を持たせるようにす る工程を更に備える請求項２に記載の方法。 １１． 前記工程ｃ）は、前記電子放出材料が前記開回路電位でバイアスされ ているときに、前記電子放出材料をエッチングする前記エッチング液に、前記電 界放出器構造を晒す工程を更に備える請求項２に記載の方法。 １２． 前記工程ａ）は、前記第２の導電層の上に直接堆積させる物理的気相 法により、前記電子放出層を前記第２の導電層の上方に堆積させる工程を更に備 える請求項１または３に記載の方法。 １３． 前記開回路電位を持たせる工程は、 ｄ１）前記開回路電位に等しい値を有する第２の電位を、前記第２の導電層に 供給する工程を更に備える請求項１、２または３に記載の方法。 １４． 前記第２の導電層は、供給される第２の電位を有することなく、開回 路電位を保持する請求項１，２または３に記載の方法。 １５．ｆ）リファレンス電極を用いて前記電界放出器構造を晒す前記工程にお ける前記電子放出材料の剥離プロセスの終期を決定する工程、を更に備える請求 項１，２または３に記載の方法。 １６．ｆ）前記電界放出器構造が前記電気化学エッチング液により剥離される ように前記電気化学エッチング液が前記電界放出器構造を実質的に除去するまで 、前記第１の導電層に前記電位を供給し続けると共に前記第２の導電層を前記開 回路電位に保持し続ける工程、を更に備える請求項１、２または３に記載の方法 。