JP2003141984A - トンネル放出器および形成方法 - Google Patents
トンネル放出器および形成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高エネルギー電流密度を有し、低真空度の環
境において高い信頼性で動作することもできるフラット
放出器を提供すること。 【解決手段】 放出器は、電子供給層と、電子供給層上
に形成されるトンネル層とを有する。オプションでは、
電子供給層上に絶縁体層が形成され、絶縁体層は、その
中にトンネル層が形成される領域内で画定される開口部
を有する。トンネル層上には陰極層が形成される。導電
層が、一部が陰極層上に、一部が、存在するなら絶縁体
層上に配置される。導電層は、電子および／または光子
のエネルギーを放出するための表面を設けるために開口
部を画定する。オプションではあるが、放出器がアニー
リングプロセスにかけられ、それにより、電子供給層か
ら陰極層まで突き抜ける電子の供給量を増加することが
好ましい。
境において高い信頼性で動作することもできるフラット
放出器を提供すること。 【解決手段】 放出器は、電子供給層と、電子供給層上
に形成されるトンネル層とを有する。オプションでは、
電子供給層上に絶縁体層が形成され、絶縁体層は、その
中にトンネル層が形成される領域内で画定される開口部
を有する。トンネル層上には陰極層が形成される。導電
層が、一部が陰極層上に、一部が、存在するなら絶縁体
層上に配置される。導電層は、電子および／または光子
のエネルギーを放出するための表面を設けるために開口
部を画定する。オプションではあるが、放出器がアニー
リングプロセスにかけられ、それにより、電子供給層か
ら陰極層まで突き抜ける電子の供給量を増加することが
好ましい。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電界放出素子に関す
る。詳細には、本発明はトンネル効果を利用するフラッ
ト電界放出器と、電子装置におけるその利用方法とに関
する。 【０００２】 【従来の技術】表示装置、あるいは記憶素子のような他
の電子装置のために有用な電子放出を生成するために、
いくつかの異なる電界放出素子が提案され、具現されて
いる。従来においては、電子管のような熱電子放出を伴
う真空装置は、電子放出を生成するために陰極表面を加
熱する必要があった。電子は真空空間で電子を引きつけ
る所定の電位にある陽極構造に引き寄せられる。陰極線
管のような表示装置の場合、陽極構造は、電子が発光体
上に衝突する際に、光子が生成され、それにより可視画
像が形成されるように、発光体でコーティングされる。
いくつかの応用形態において熱陰極技術の代わりに、ス
ピント先端構造体（先鋭な先端構造体）のような冷陰極
素子が用いられているか、あるいは提案されている。し
かしながら、信頼性を保持しながら、スピント先端構造
体を小型化し、いくつかのスピント先端構造体を集積す
ることは困難であった。小型化されると、スピント先端
構造体は、電子がスピント先端構造体に衝突する際にイ
オン化される真空内の汚染物質から損傷をうけやすくな
る。その際、イオン化された汚染物質は、スピント先端
構造体に引き寄せられて衝突し、それにより損傷を受け
るようになる。スピント先端構造体の寿命を長くするた
めに、真空空間はさらに真空度を高めなければならな
い。大きな放出表面を有するフラット放出器は、低真空
の要件において高い信頼性で動作させることができる。
しかしながら、応用形態によっては、従来のフラット放
出器からの電流密度の量は少なすぎて役に立たない。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、高エネルギー電流密度を有し、低真空度の環境
において高い信頼性で動作することもできるフラット放
出器を提供することである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】放出器は、電子供給層
と、電子供給層上に形成されるトンネル層とを有する。
オプションでは、電子供給層上に絶縁体層が形成され、
絶縁体層は、その中にトンネル層が形成される領域内で
画定される開口部を有する。トンネル層上には陰極層が
形成される。導電層が、一部が陰極層上に、一部が、存
在するなら絶縁体層上に配置される。導電層は、電子お
よび／または光子のエネルギーを放出するための表面を
設けるために開口部を画定する。オプションではある
が、放出器がアニーリングプロセスにかけられ、それに
より、電子供給層から陰極層まで突き抜ける電子の供給
量を増加することが好ましい。 【０００５】 【発明の実施の形態】本発明は添付の図面を参照しなが
ら、さらに理解を進めることができる。図面の素子は、
互いに対して必ずしも寸法通りに描かれていない。むし
ろ、代わりに、本発明を明瞭に示す際には強調されてい
る。さらに、いくつかの図面を通して、同様の参照番号
は対応する類似の部分を示す。 【０００６】本発明は、電子源と平坦な陰極表面との間
に電界を形成するために、約５〜約５００ナノメートル
の十分な薄さを有するトンネル層を用いることにより、
１平方センチメートル当たり高いレベルの放出電流を与
える電界放出器に関する。従来のフラット放出器タイプ
の素子は、１平方センチメートルの表面積当たり低い放
出電流を有し、それゆえ、応用形態によっては利用する
ことができない。本発明は、適当な欠陥を有するシリコ
ン系誘電体、直接的なトンネル現象のための高い絶縁耐
力を有する金属クラスター誘電体、または他のトンネル
材料のいずれかからなる薄い堆積物を用いて、電子が電
子源と陰極表面との間を好ましくは直接、あるいは誘電
体内の欠陥を通って突き抜けることができる障壁を形成
する。そのような材料を用いることにより、放出電流
を、従来のフラット放出器技術の電流よりそれぞれ１
桁、２桁あるいは３桁大きい、１平方センチメートル当
たり１０ｍＡ、１００ｍＡあるいは１Ａ以上にすること
ができる。実際の放出速度は、トンネル層のために用い
られる材料のタイプおよび厚みの設計上の選択に依存す
る。電子放出に加えて、本発明は、本発明を組み込む放
出器に対して、さらに別の用途を提供する光子放出を生
成することもできる。本発明のさらなる利点および特徴
は、本発明の以下に記載される説明、その形成方法およ
び種々の用途においてさらに明らかになるであろう。 【０００７】この説明の図において、放出器素子の種々
の部品は寸法通りに描かれていない。本発明をより明瞭
に図示し、理解してもらうために、他の寸法に対して、
ある特定の寸法が誇張されている。例示するために、本
明細書に示される実施形態は、種々の領域が深さおよび
幅を有する２次元の図で示される。これらの領域は、あ
る素子の１つのセルの一部からなる例示にすぎず、立体
的な構造に配置される複数のそのようなセルを含む場合
があることは理解されたい。したがって、これらの領域
は、実際の素子上に形成される際には、長さ、幅および
深さを含む３次元を有することになる。 【０００８】さらに、本発明の１つの態様は、それが従
来の集積回路薄膜技術を用いて製造できることである。
そのプロセスステップのいくつかを実行するためにいく
つかの異なる技術が存在し、当業者であれば相互に入れ
替えることができる。たとえば、材料の堆積は、いくつ
か例を挙げると、蒸着、スパッタリング、化学気相成
長、分子ビームエピタキシー、光化学気相成長、低温光
化学気相成長およびプラズマ堆積のようないくつかのプ
ロセスのうちの１つによって行うことができる。さら
に、いくつかの異なるエッチング技術が存在し、利用可
能なエッチング技術のいくつかの例を挙げると、ウエッ
トエッチング、ドライエッチング、イオンビームエッチ
ング、反応性イオンエッチング、ならびにバレルプラズ
マエッチングおよびプレーナプラズマエッチングのよう
なプラズマエッチングがある。実際に用いられる技術の
選択は、他の要因の中でも、用いられる材料およびコス
トの判断基準に依存するであろう。 【０００９】図１は、電子源１０を含む放出器素子５０
の典型的な図であり、放出器５０は電子および光子を放
出するためのフラット放出器であることが好ましい。電
子源１０上にはトンネル層２０が存在する。トンネル層
２０は、金属クラスター誘電体あるいはシリコン系誘電
体から形成されることが好ましい。典型的な金属クラス
ター誘電体には、硝酸タングステンシリコン（ＷＳｉ
Ｎ）あるいは酸化タンタル（Ｔａｏ）、酸化チタン（Ｔ
ｉＯｘ、ただしｘ＝０．５〜２．５）が含まれる。ま
た、酸窒化タンタルアルミニウム（ＴａＡｌＯ
ｘＮｙ）、酸化タンタルアルミニウム（ＴａＡｌ
Ｏｘ）、酸窒化アルミニウム（ＡｌＯｘＮｙ）あるいは
他の遷移金属（ＴＭ）酸化物または酸窒化物（（ＴＭ）
Ｏｘあるいは（ＴＭ）ＯｘＮ ｙ）が、トンネル層２０と
して用いることができるものと考えられる。金属クラス
ター誘電体トンネル層は５０ナノメートル未満の厚みを
有することが好ましく、その厚みは、１０ナノメートル
以下のような、約５〜約２５ナノメートルの範囲内にあ
ることがさらに好ましい。典型的なシリコン系誘電体
は、ＳｉＮｘ、Ｓｉ３Ｎ４（ＲＩ〜２．０）、ＳｉｘＮ
ｙ（ｘ：ｙ＞３／４、ＲＩ〜２．３）およびＳｉＣであ
る。また、Ｆｙ−ＳｉＯｘおよびＣｙ−ＳｉＯｘもトン
ネル層２０として用いることができるものと考えられ
る。シリコン系誘電体層は、約５０ナノメートルの厚み
を有することが好ましく、その厚みは、約２５〜約５０
０ナノメートルの範囲内にあり、たとえば５０ナノメー
トル以下であることがさらに好ましい。選択される厚み
は、トンネル層２０が耐えなければならない電界強度
と、所望の放出器放出電流から決められる。トンネル層
２０上には陰極層１４が配置され、陰極層１４は、プラ
チナ、金、モリブデン、イリジウム、ルテニウム、タン
タル、クロム、あるいは他の屈折性金属あるいはそれら
の合金のような薄膜導体であることが好ましい。他の陰
極層が用いられることもでき、当業者には知られてい
る。陰極層の厚みは３〜１５ナノメートルであることが
好ましい。放出器電圧Ｖｅ（約３〜２０Ｖ）を有する電
圧源２４が、コンタクト１２を介して陰極層１４および
電子供給源１０に印加されるとき、電子が、基板１０
（電子供給源）から陰極層１４まで直接的にあるいは間
接的に突き抜ける。トンネル層２０内に欠陥が存在する
とき、電子がその中を突き抜ける電界は種々の隙間で中
断され、陰極層１４の表面からの電子放出１６は従来の
設計よりも大きくなる。別法では、誘電体が十分に薄い
場合には、直接的なトンネル現象が生じる。また、放出
器５０からのエネルギー放出２２を作り出すために、電
子放出１６とともに、ある量の光子放出１８が生じる。 【００１０】電界は種々の厚みの場合に以下の式により
計算される。 【数１】 ただし、ｔｔｈｉｃｋｎｅｓｓはトンネル層２０の厚み
である。たとえば、Ｖｅ＝１０Ｖの場合に、トンネル層
２０の厚みが５０ナノメートルの場合には、電界は２×
１０６Ｖ／ｍに等しい。ある特定の誘電体の場合の最小
厚はその絶縁耐力に依存するであろう。 【００１１】金属クラスター誘電体トンネル層２０はス
パッタ堆積されることが好ましい。トンネル層として金
属クラスター誘電体を用いることにより、より高い放出
を達成するために、非常に高い電界強度を電子源１０と
陰極層１４との間にかけることができる。なぜなら、金
属クラスター誘電体は、絶縁破壊を生じることなく、非
常に高い電界強度に耐えるためである。金属クラスター
誘電体によって、直接的なトンネル現象を引き起こすこ
とができる。 【００１２】シリコン系誘電体トンネル層２０は、プラ
ズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）を用いて堆積されるこ
とが好ましい。トンネル層としてシリコン系誘電体を用
いることにより、材料全体にわたって欠陥領域が達成さ
れ、電子源１０と陰極層１４との間に生成される電界に
起因して、トンネル現象が種々の欠陥を通して生じる。 【００１３】図２は、図１の放出器５０のための利用方
法を示す典型的な図である。この応用形態では、電子放
出１６は、導体内のアパーチャとして具現される静電集
束素子あるいはレンズ２８によって集束され、そのアパ
ーチャは、レンズ２８の集束効果を変更するために調整
されることができる所定の電圧に設定される。当業者
は、レンズ２８が、所望の集束効果を生み出すために、
２つ以上の導体層から形成されることができることは理
解されよう。電子放出１６は、レンズ２８によって集束
され、集束されたビーム３２が陽極構造３０に照射され
る。陽極構造３０は陽極電圧Ｖａ２６に設定され、陽極
電圧は、応用形態によって、意図される目的、および陽
極構造３０から放出器５０までの距離に応じて大きさを
変更される。たとえば、陽極構造３０が記憶媒体のため
の記録可能媒体である場合、Ｖａは５００〜１０００Ｖ
になるように選択される場合もある。レンズ２８は、そ
のアパーチャ内に電界３４を生成することにより、電子
放出１６を集束する。Ｖからの適当な電圧に設定される
ことにより、放出器５０から放出される電子はアパーチ
ャの中央に向けられ、その後、集束されたビーム３２を
形成するために、陽極構造３０に対してさらに引き寄せ
られる。 【００１４】図３は、ピクセルグループのアレイ内に形
成される多数の集積された放出器１００を含む集積回路
５２を有する表示装置４０の典型的な実施形態である。
集積された放出器１００は、光学レンズ３８を用いて、
画像として視認可能な集束されたビーム３２に集束され
る光子放出１８、すなわち可視光源を放射する。光学レ
ンズ３８は、酸化インジウムスズのような透明な導電性
表面でコーティングされ、放出器から放出される電子を
捕捉することが好ましい。 【００１５】図４は、少なくとも１つの集積された放出
器１００を含むが、アレイとして配列される複数の集積
された放出器１００を含むことが好ましい集積回路５２
の典型的な実施形態である。集積回路５２上に放出器制
御回路７２が集積され、少なくとも１つの集積された放
出器１００を動作させるために用いられる。 【００１６】図５は、集積された放出器１００およびレ
ンズアレイ４８を含む集積回路５２の典型的な実施形態
である。集積回路５２は、電子源を設けるために薄膜導
電層のような高濃度にドープされたシリコンあるいは導
電性材料であることが好ましい導電性基板１０上に形成
される。基板１０上には、約５〜約５００ナノメート
ル、好ましくは約１０ナノメートルの厚みを有するトン
ネル層２０が配置されるが、応用形態および材料によっ
ては約５〜約７５ナノメートルであることがさらに好ま
しい。半導体薄膜材料からなる種々の層が基板１０に被
着され、集積された放出器１００を形成するためにエッ
チングされる。トンネル層２０上には、プラチナ、金、
モリブデン、イリジウム、ルテニウム、タンタル、クロ
ム、または他の屈折性材料あるいはそれらの合金からな
る薄膜導電層であることが好ましい陰極層１４が配置さ
れる。陰極層１４は陰極表面を形成し、電子および光子
の形のエネルギーがその陰極表面から放出される。レン
ズアレイ４８は、従来の薄膜処理を用いて被着され、集
積された放出器１００から陽極構造７６の表面上にエネ
ルギーを集束するために導電層内に画定され、集積され
た放出器１００と位置合わせされるレンズ２８を含む。
陽極構造７６は、集積回路５２からのターゲット距離７
４に配置される。 【００１７】図６は、本発明の集積された放出器１００
を用いる表示装置の応用形態の別の実施形態である。こ
の実施形態では、複数の放出器１００が、集積回路５２
内に配置され、形成される。放出器１００はそれぞれ、
電子放出１６あるいは光子放出１８（図１を参照）の形
のエネルギー放出２２を放出する。陽極構造、すなわち
表示装置４０は、表示装置サブピクセル４２から構成さ
れる表示装置ピクセル４４において、放出されたエネル
ギーを受け取る。表示装置サブピクセル４２は、エネル
ギー放出２２の電子放出１６が衝突する際に光子を生成
する発光体材料であることが好ましい。別法では、表示
装置サブピクセル４２として半透明の開口部が用いら
れ、エネルギー放出２２の光子放出１８が、直接に光子
を視認するために表示装置４０を通過できるようにす
る。 【００１８】図７Ａは、記憶素子における集積された放
出器１００の別の利用方法を示す。この実施形態では、
複数の集積された放出器１００を有する集積回路（Ｉ
Ｃ）５２は、集積された放出器１００と位置合わせされ
る集束機構からなるレンズアレイ４８を有する。レンズ
アレイ４８は、記録用表面、すなわち媒体５８に作用す
るために用いられる集束されたビーム３２を生成するた
めに用いられる。媒体５８は、ＩＣ５２上の集積された
放出器１００に対して媒体５８を位置決めする可動子５
６に被着される。可動子５６は、その中に読出し回路６
２を集積されることが好ましい。 【００１９】図７Ｂでは、読出し回路６２が、媒体５８
に対する第１のオームコンタクト６４と、半導体あるい
は導体基板であることが好ましい可動子５６への第２の
オームコンタクト６６とを形成する増幅器６８として示
される。集束されたビーム３２が媒体５８に衝突すると
き、集束されたビームの電流密度が十分に高い場合に
は、媒体が相変化を起こし、改変された媒体エリア６０
が形成される。低い電流密度の集束されたビーム３２が
媒体５８の表面に当てられるとき、増幅器６８によって
異なる量の電流が検出され、読出し回路出力７０が生成
される。こうして、集積された放出器１００からのエネ
ルギーを用いて媒体に影響を及ぼすことにより、媒体の
構造的に相変化を起こした特性を用いて、媒体に情報が
格納される。１つのそのような相変化材料はＩｎ２Ｓｅ
３である。カルコゲニド合金、たとえば、ＧａＳｂ、Ｉ
ｎＳｂ、ＩｎＳｅ、Ｓｂ２Ｔｅ３、Ｇｅ２Ｓｂ２Ｔ
ｅ５、ＩｎＳｂＴｅ、ＧａＳｅＴｅ、ＳｎＳｂ２Ｔ
ｅ４、ＩｎＳｂＧｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ、（ＧｅＳｎ）
ＳｂＴｅ、ＧｅＳｂ（ＳｅＴｅ）、Ｔｅ８１Ｇｅ１５Ｓ
ｂ２Ｓ ２およびＧｅＳｂＴｅのような他の相変化材料が
当業者には知られている。 【００２０】図８は、陰極層１４内に放出器エリア８４
を含む本発明の集積された放出器１００の典型的な実施
形態の平面図である。陰極層１４は、導電層８２に電気
的に接続され、かつ導電層８２の下側に配置され、導電
層はさらに絶縁体層７８上に部分的に配置される。好ま
しくは円形の集積された放出器１００が示されている
が、他の形状を用いることもできる。円形は、電界強度
に影響を及ぼす場合がある形状内の不連続のエッジが存
在しないので、生成される電界がより一様になる点で好
ましい。 【００２１】図９は、図８において９−９軸に沿って見
た、集積された放出器１００の典型的な実施形態の断面
図である。基板１０、好ましくは導電層あるいは高濃度
にドープされた半導体が、絶縁体７８内に画定される開
口部内で、かつ部分的に絶縁体層７８の表面上に配置さ
れるトンネル層２０への電子供給源を提供する。陰極層
１４、好ましくは薄膜導電層が、トンネル層２０上で、
かつ導電層８２の下側に部分的に配置され、それにより
導電層との電気的コンタクトを形成する。オプション
で、絶縁体層７８および導電層８２のための特定の材料
に応じて、タンタルのような接着層が導電層８２の前に
被着され、導電層８２と絶縁体層７８との間の結合境界
面を提供することができる。 【００２２】図１０は、マイクロプロセッサ９６と、マ
イクロプロセッサ９６に接続されるメモリ９８と、電子
装置、すなわち記憶装置９４および表示装置９２とを含
むコンピュータ９０の典型的なブロック図である。電子
装置はマイクロプロセッサ９６に接続される。マイクロ
プロセッサ９６は、メモリからの命令を実行することが
でき、メモリと、記憶装置９４および表示装置９２のよ
うな電子装置との間でデータを転送できるようにする。
各電子装置は、本発明を組み込む放出器と、好ましくは
放出器からの放出を集束するための集束素子とを有する
集積回路を含む。放出器は電子供給層を有し、その上に
は絶縁層が配置される。絶縁層は開口部を画定され、そ
の開口部において、電子供給層上にトンネル層が形成さ
れる。トンネル層上には陰極層が配置される。オプショ
ンではあるが、放出器を有する集積回路はアニーリング
ステップにかけられて、それにより電子供給層から陰極
層まで突き抜けることができる電子の供給量を増加させ
ることが好ましい。 【００２３】図１１Ａ〜図１１Ｊは、本発明を組み込む
放出器を形成するために用いられる典型的なプロセスス
テップを示す。図１１Ａでは、誘電体あるいはフォトレ
ジスタからなるマスク１０２が、シリコン半導体基板で
あることが好ましい基板１０に被着されるが、基板１０
には導電性薄膜層あるいは導電性基板が用いられる場合
もある。基板１０は、約１００〜０．０００１Ω・ｃｍ
のシート抵抗を有することが好ましい。 【００２４】図１１Ｂでは、絶縁体層７８が、好ましく
は、基板１０がシリコン基板である場合にフィールド酸
化膜（ＦＯＸ）成長によって形成される。オプションで
は、絶縁体層７８は、従来の半導体プロセスを用いて単
体で、あるいは組み合わせて堆積あるいは成長させた他
の酸化物、窒化物あるいは他の従来の誘電体から形成さ
れることができる。絶縁体層７８は、マスク１０２によ
って覆われたエリア内を除く基板１０上に形成される。
マスク１０２によって画定されるエリア、それゆえ絶縁
体層７８内に結果的に形成された空隙、あるいは画定さ
れた開口部は、マスク１０２が除去される際に、後に形
成される集積された放出器１００の位置と形状を決定す
る。 【００２５】図１１Ｃでは、トンネル層２０が、基板１
０上および絶縁体層７８上に被着される。トンネル層２
０として用いられるシリコン系誘電体は、プラズマ化学
気相成長（ＰＥＣＶＤ）を用いて被着されることが好ま
しい。当業者には他の堆積技術も知られている。トンネ
ル層２０は、ＳｉＣ、ＳｉＮｘ、Ｓｉ３Ｎ４（ＲＩ〜
２．０）、あるいはＳｉｘＮｙ（ｘ：ｙ＞３／４、ＲＩ
−２．３）であることが好ましい。オプションでは、Ｆ
ｙ−ＳｉＯｘおよびＣｙ−ＳｉＯｘがトンネル層２０の
ための適当な材料であると考えられる。トンネル層２０
として用いられるシリコン系誘電体は、約２５〜約５０
０ナノメートルの厚みを有することが好ましい。 【００２６】オプションでは、金属クラスター誘電体、
すなわちＴｉＯｘ、ＴａＯｘ、ＷＳｉＮ、ＴａＡｌＯｘ
Ｎｙ、ＴａＡｌＯｘあるいはＡｌＯｘＮｙのような高い
絶縁耐力の材料からなることが好ましいが、ＴｉＯｘで
あることがより好ましいトンネル層２０が、処理された
基板１０および絶縁体層７８の表面上に被着される。ト
ンネル層２０に用いられる金属クラスター誘電体は、金
属をスパッタリングし、酸素および／または窒素を導入
することにより堆積され、約５０ナノメートル未満、好
ましくは約１０ナノメートルのような、約５〜約２５ナ
ノメートルの厚みまで誘電体が形成されることが好まし
い。 【００２７】２つのタイプのトンネル材料が示されてい
るが、他のトンネル材料を用いて、トンネル層２０を設
けることができ、それは依然として本発明の精神および
範囲を満たすことができる。 【００２８】トンネル層２０が堆積された後、陰極層１
４がトンネル層２０上に堆積されるか、スパッタリング
されるか、あるいは他の方法で被着される。図１１Ｃ
は、処理された基板１０の表面上に陰極層１４を被着し
た結果を示す。陰極層１４は、プラチナあるいは金のよ
うな薄膜金属層であることが好ましく、約５〜約２５ナ
ノメートルの厚みを有することが好ましい。陰極層１４
として、いくつかの例を挙げると、モリブデン、イリジ
ウム、ルテニウム、タンタル、クロムまたは他の屈折性
金属あるいはその合金のような他の材料を用いることが
できる。絶縁体層７８の開口部内のトンネル層２０上に
配置される陰極層１４は、放出器表面８６を形成する。 【００２９】図１１Ｄは、放出器表面８６上に、かつ絶
縁体層７８上に部分的に配置されるエッチングフォトマ
スク５５を被着し、放出器構造の形状および位置を画定
することを示す。図１１Ｅは、陰極層１４およびトンネ
ル層２０のエッチングの結果を示す。 【００３０】図１１Ｆは、くぼんだ外形を形成するため
に用いられる処理された基板１０上に、エッチングフォ
トマスクが剥離された後に第１のフォトレジスト層５７
を、その上に第２のフォトレジスト層５９を被着するこ
とを示す。第１のフォトレジスト層５７は、非常に高い
温度（すなわち、約１３０℃以上）において安定してい
る光活性化合物（ＰＡＣ）を有するレジストからなる厚
膜コーティングであることが好ましい。第１のフォトレ
ジスト層５７は、被着された後にソフトベークされるこ
とが好ましい。その後、第１のフォトレジスト層５７
は、必要とされるエッチングプロファイルのタイプに応
じたエネルギーレベルに大量に露光される。その後、第
１のフォトレジスト層５７は約１２０℃〜約１５０℃
で、９０〜１８０秒間、ホットプレート上でハードベー
クされる。 【００３１】第２のフォトレジスト層５９は、第１のフ
ォトレジスト層５７の上側にスピニングあるいは堆積の
いずれかによって、好ましくは薄膜コーティングとして
被着され、その後、約９０〜約１１０℃で、約６０秒間
ベークされる。第２のフォトレジスト層５９のベーキン
グはそのＰＡＣを第１のフォトレジスト層に再分配し、
可変密度のＰＡＣフォトレジスト層６１を形成する。 【００３２】図１１Ｇでは、放出器の形状および位置を
画定するために、可変密度のフォトレジスト層６１の表
面上にフォトマスク６３が被着される。 【００３３】図１１Ｈでは、可変密度のフォトレジスト
層６１が、被着される厚みに応じて、ＴＭＡＨ（水酸化
テトラメチルアンモニウム）系現像液等において、約２
０〜約６０秒間現像される。この現像プロセスは、さら
に堆積される金属が、エッチングされた開口部の壁部に
付着するのを防ぐ際に有用な大きくくぼんだ外形を形成
する。従来のプロセスでは、堆積された金属が、概ね垂
直、あるいはくぼんでいない側壁上に形成される。側壁
上に金属が堆積される結果として、処理された基板上に
残される小片が生じるようになり、短絡あるいは汚染を
生じるようになる点で、この側壁に堆積される金属は問
題を生じる。また、薄い金属上で金属のわずかな残りを
エッチングし、停止させることは難しい。 【００３４】くぼんだ側壁外形を形成するための別の方
法は、大量露光段階中の露光エネルギーを変更するこ
と、着色／非着色レジストを用いること、高／低コント
ラストレジストを用いること、ならびに温度および時間
のようなポスト大量露光(post-flood exposure)ベーク
条件を用いて、溶剤および第１のフォトレジスト層５７
内のＰＡＣを制御することにより、現像液内の第１のフ
ォトレジスト層５７および第２のフォトレジスト層５９
の相対的な溶解速度を制御することとを含む。用いられ
る基本的な理論は、ポジティブフォトレジストにおいて
ＰＡＣの適当な勾配を形成することである。その後、レ
ジストは放射線に露光され、現像される。レジストの溶
解の速度はＰＡＣ濃度に反比例し、それゆえ、図示され
たくぼんだ構造のような非垂直側壁外形を形成すること
ができる。 【００３５】図１１Ｉでは、フォトマスク６３が剥離さ
れ、処理された基板１０上に導電層８２が堆積あるいは
スパッタリングされていることが好ましい。導電層８２
を被着する前に、絶縁体層７８との接着性を高めるため
に、最初にオプションの接着層が被着される。後に被着
される導電層８２が金であるとき、オプションの接着層
はタンタルであることが好ましい。接着層は従来の堆積
技術を用いて被着されることが好ましい。接着層は、約
２０ナノメートルまでの層厚を有することが好ましい。
導電層８２は、用いられる場合には接着層のような、基
板１０上に予め被着された層上に被着される。導電層８
２は、従来の堆積技術を用いて被着されることが好まし
い。導電層８２は、約５０〜約１００ナノメートルの厚
みを有する金であることが好ましい。 【００３６】図１１Ｊでは、放出器素子５０を形成する
ために、リフトオフプロセスを用いて、可変密度フォト
レジスト層６１と、その上に配置される導電層８２の部
分とが除去される。低温プラズマを用いて、可変密度フ
ォトレジスト層６１内の有機材料を反応性エッチング
し、アッシングすることが好ましい。用いられる気体
は、プレーナプラズマエッチングプロセスでは酸素であ
ることが好ましい。処理された基板１０はチャンバ内に
配置され、プラズマフィールドを形成するために、酸素
が導入され、エネルギー源によって励起される。プラズ
マフィールドは、高エネルギー状態まで酸素にエネルギ
ーを供給し、その後、酸素は可変密度フォトレジスト層
６１の成分を酸化し、その気体が真空ポンプによってチ
ャンバから除去される。 【００３７】オプションでは、ウエットリフトオフプロ
セスが、プラズマリフトオフプロセスの代わりに用いら
れることができる。処理された基板１０は溶剤内に浸漬
され、溶剤がメガソニックあるいは超音波攪拌され、可
変密度フォトレジスト層６１とその上に配置される導電
層８２とが膨潤され、除去されるであろう。 【００３８】図１２Ａ〜図１２Ｄは、別の放出器素子５
０’を形成するために用いることができる、図１１Ａ〜
図１１Ｊに示されるステップに対する典型的な代替のプ
ロセスステップを示す。図１２Ａでは、陰極層１４を被
着した後に、保護層６５が被着される。保護層６５は、
チタンあるいはモリブデンからなる層であり、さらに別
のステップ中に陰極層１４上の放出器表面８６が汚染さ
れるのを防ぐために用いられることが好ましい。可変密
度フォトレジスト層６１が処理された基板１０の表面上
に被着され、フォトマスク６３でパターニングされ、露
光される。 【００３９】図１２Ｂは、大きなくぼみの外形を形成す
るために、可変密度フォトレジスト層６１をエッチング
した結果を示す。 【００４０】図１２Ｃは、処理された基板１０に、タン
タルのような接着層８０と、金のような導電層８２とを
被着することを示す。エッチングされた可変密度フォト
レジスト層６１の側壁は大きくくぼんでいるため、接着
層８０および導電層８２のいずれも側壁上には堆積され
ない。 【００４１】図１２Ｄは、リフトオフプロセスを用い
て、可変密度フォトレジスト層６１と、その上に配置さ
れる接着層８０および導電層８２の部分とを除去した結
果を示す。その後、代替の放出器構造５０’は、保護層
６５を除去し、放出器エリア８４を露出するために選択
的にエッチングされる。 【００４２】集積回路薄膜技術を用いて放出器を製造す
ることにより、従来の集積回路において見られる従来ど
おりの能動回路とともに放出器を集積することができ
る。放出器を有する集積回路は、先に記載されたよう
に、表示装置あるいは記憶素子において用いることがで
きる。製造後に、放出器は、放出器からの放出量を増加
するために、アニーリングプロセスにかけられることが
好ましい。 【００４３】図１３Ａおよび図１３Ｂは、本発明を具現
する放出器の放出電流能力を高めるために用いられる典
型的なアニーリングプロセスのグラフである。アニーリ
ングプロセスは、放出器がより長く動作し続けるように
することにより、装置の歩留まりおよび品質も高める。
アニーリングプロセスは、他の利点の中でも特に、異な
る材料のコンタクトの抵抗を低減し、それにより放出器
への電流を増加できるようにする。 【００４４】図１３Ａでは、第１の熱分布１２０が、本
発明を組み込む放出器を含む処理された基板が最初に、
１０分以内に約４００℃の温度まで高められ、その後、
３０分間、その温度に保持されることを示す。その後、
処理された基板は、約５５分の時間をかけて、室温（約
２５℃）まで徐々に冷却される。図１３Ｂでは、第２の
熱分布１２２は、本発明を組み込む放出器を含む処理さ
れた基板が、１０分以内に約６００℃の温度まで高めら
れ、約３０分間、その温度に保持されることを示す。そ
の後、処理された基板は、約１００分の時間をかけて、
室温まで徐々に冷却される。当業者は、高められた温度
および冷却速度が上記の典型的なプロセスから変更され
ることができ、それでも本発明の精神および範囲を満た
すことができることは理解されよう。本発明を組み込む
少なくとも１つの放出器を含む基板をアニールすること
により、放出器の特性のうちのいくつかが改善される。 【００４５】多くの変形および変更が、本発明から実質
的に逸脱することなく、開示される実施形態に対してな
される場合があることは当業者には明らかであることに
留意されたい。そのような変形形態および変更形態の全
ては、添付の請求の範囲に記載されるような、本発明の
範囲内に含まれることが意図される。以下においては、
本発明の種々の構成要件の組み合わせからなる例示的な
実施形態を示す。 １. 放出器（１００）であって、電子供給源（１０）
と、該電子供給源上に配置されるトンネル層（２０）
と、該トンネル層上に配置される陰極層（１４）と、該
陰極層上に部分的に配置され、放出エリアを形成するた
めに開口部を画定する導電層（８２）とを含み、前記電
子供給源、前記トンネル層、および前記陰極層は、アニ
ーリングプロセス（１２０、１２２）にかけられている
放出器。 ２. １平方センチメートル当たり１×１０−２Ａより
大きい放出電流を有する放出されたエネルギー（２２）
を与えるように動作する請求項１に記載の放出器。 ３. エネルギー（２２）を放出することができる請求
項１に記載の放出器（１００）と、前記放出されたエネ
ルギーを受け取り、該放出されたエネルギーを受け取る
のに応答して少なくとも第１の効果を生成し、前記放出
されたエネルギーを受け取らないことに応答して第２の
効果を生成することができる陽極構造（３０、４０、５
８、７６）とを含む電子装置。 ４. 電子ビームを生成するために請求項１に記載の少
なくとも１つの放出器（１００）と、集束されたビーム
（３２）を生成するために前記電子ビームを集束するた
めのレンズ（２８）と、前記少なくとも１つの放出器に
近接して配置される記憶媒体（５８）であって、該記憶
媒体は記憶エリアを有し、該記憶エリアは、該記憶エリ
アに格納される情報を表すために、複数の状態（６０）
のうちの１つを有する、記憶媒体とを含む記憶素子であ
って、前記集束されたビームが前記記憶エリアに衝突す
る際に効果が生成され、該効果の大きさは前記記憶エリ
アの前記状態に依存し、前記効果の前記大きさを測定す
ることにより、前記記憶エリアに格納される情報が読み
出される記憶素子。 ５. 放出器（１００）であって、電子供給層（１０）
と、該電子供給層上に形成され、その中に開口部を画定
する絶縁体層（７８）と、該開口部内の前記電子供給層
上に形成され、さらに前記絶縁体層上に配置されるトン
ネル層（２０）と、該トンネル層（２０）上に形成され
る陰極層（１４）と、該陰極層上に部分的に配置され、
かつ前記絶縁体層上に部分的に配置される導電層（８
２）とを含み、エネルギー放出のために、前記電子供給
層から前記陰極層に突き抜ける電子の供給量を増加する
ために、前記放出器はアニーリングプロセス（１２０、
１２２）にかけられている放出器。 ６. 電子供給源（１０）上に放出器（１００）を形成
するための方法であって、電子源上にトンネル層（２
０）を被着するステップと、前記トンネル層上に陰極層
（１４）を被着するステップと、前記陰極層にわたって
可変密度のフォトレジスト層（６１）を被着するステッ
プと、前記陰極層の一部を露出するエッチングされた開
口部からなるくぼんだ外形を形成するために、前記可変
密度フォトレジスト層を現像するステップと、前記陰極
層上の前記現像された開口部内に導電層（８２）を被着
するステップとを含む方法。 ７. 導電層（８２）を被着する前記ステップは、前記
導電層を被着する前に、接着層（８０）を被着するステ
ップをさらに含む請求項６に記載の方法。 ８. 前記陰極層（１４）を被着する前記ステップは、
前記可変密度フォトレジスト層を被着する前記ステップ
の前に、前記陰極層にわたって保護層（６５）を被着す
るステップをさらに含む請求項６に記載の方法。 ９. 電子供給源（１０）上の放出器（１００）を形成
するための方法であって、前記電子供給源上に配置され
る絶縁体層（７８）にわたってトンネル層（２０）を被
着するステップであって、前記絶縁体層は前記電子供給
源への開口部を画定する、該ステップと、前記トンネル
層に接着するために、陰極層（１４）を被着するステッ
プと、前記陰極層および前記絶縁体層上に可変密度のフ
ォトレジスト層（６１）を被着するステップと、前記可
変密度フォトレジスト層内に前記陰極層に対する開口部
を形成するステップと、前記可変密度フォトレジスト層
をリフトオフし、前記陰極層および前記絶縁体層から除
去するステップとを含む方法。 １０. 電子供給表面（１０）上に放出器（１００）を
形成するための方法であって、前記電子供給表面上に絶
縁体層（７８）を形成するステップと、前記絶縁体層上
に放出エリアを画定するステップと、前記絶縁体層およ
び前記開口部にわたってトンネル層（２０）を被着する
ステップと、前記トンネル層にわたって陰極層（１４）
を被着するステップと、前記陰極層と前記トンネル層と
をエッチングするステップと、前記陰極層および前記絶
縁体層上に可変密度のフォトレジスト層（６１）を被着
するステップと、前記陰極層の一部を露出するくぼんだ
開口部を形成するために、前記可変密度フォトレジスト
層を現像するステップと、前記可変密度フォトレジスト
層上と、前記陰極層上の前記くぼんだ開口部内とに導電
層（８２）を被着するステップと、前記可変密度フォト
レジスト層と、その上に配置される前記導電層とをリフ
トオフするステップとを含む方法。 【００４６】 【発明の効果】本発明によれば、高エネルギー電流密度
を有し、低真空度の環境において高い信頼性で動作する
ことができるフラット放出器を実現することができる。
る。詳細には、本発明はトンネル効果を利用するフラッ
ト電界放出器と、電子装置におけるその利用方法とに関
する。 【０００２】 【従来の技術】表示装置、あるいは記憶素子のような他
の電子装置のために有用な電子放出を生成するために、
いくつかの異なる電界放出素子が提案され、具現されて
いる。従来においては、電子管のような熱電子放出を伴
う真空装置は、電子放出を生成するために陰極表面を加
熱する必要があった。電子は真空空間で電子を引きつけ
る所定の電位にある陽極構造に引き寄せられる。陰極線
管のような表示装置の場合、陽極構造は、電子が発光体
上に衝突する際に、光子が生成され、それにより可視画
像が形成されるように、発光体でコーティングされる。
いくつかの応用形態において熱陰極技術の代わりに、ス
ピント先端構造体（先鋭な先端構造体）のような冷陰極
素子が用いられているか、あるいは提案されている。し
かしながら、信頼性を保持しながら、スピント先端構造
体を小型化し、いくつかのスピント先端構造体を集積す
ることは困難であった。小型化されると、スピント先端
構造体は、電子がスピント先端構造体に衝突する際にイ
オン化される真空内の汚染物質から損傷をうけやすくな
る。その際、イオン化された汚染物質は、スピント先端
構造体に引き寄せられて衝突し、それにより損傷を受け
るようになる。スピント先端構造体の寿命を長くするた
めに、真空空間はさらに真空度を高めなければならな
い。大きな放出表面を有するフラット放出器は、低真空
の要件において高い信頼性で動作させることができる。
しかしながら、応用形態によっては、従来のフラット放
出器からの電流密度の量は少なすぎて役に立たない。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、高エネルギー電流密度を有し、低真空度の環境
において高い信頼性で動作することもできるフラット放
出器を提供することである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】放出器は、電子供給層
と、電子供給層上に形成されるトンネル層とを有する。
オプションでは、電子供給層上に絶縁体層が形成され、
絶縁体層は、その中にトンネル層が形成される領域内で
画定される開口部を有する。トンネル層上には陰極層が
形成される。導電層が、一部が陰極層上に、一部が、存
在するなら絶縁体層上に配置される。導電層は、電子お
よび／または光子のエネルギーを放出するための表面を
設けるために開口部を画定する。オプションではある
が、放出器がアニーリングプロセスにかけられ、それに
より、電子供給層から陰極層まで突き抜ける電子の供給
量を増加することが好ましい。 【０００５】 【発明の実施の形態】本発明は添付の図面を参照しなが
ら、さらに理解を進めることができる。図面の素子は、
互いに対して必ずしも寸法通りに描かれていない。むし
ろ、代わりに、本発明を明瞭に示す際には強調されてい
る。さらに、いくつかの図面を通して、同様の参照番号
は対応する類似の部分を示す。 【０００６】本発明は、電子源と平坦な陰極表面との間
に電界を形成するために、約５〜約５００ナノメートル
の十分な薄さを有するトンネル層を用いることにより、
１平方センチメートル当たり高いレベルの放出電流を与
える電界放出器に関する。従来のフラット放出器タイプ
の素子は、１平方センチメートルの表面積当たり低い放
出電流を有し、それゆえ、応用形態によっては利用する
ことができない。本発明は、適当な欠陥を有するシリコ
ン系誘電体、直接的なトンネル現象のための高い絶縁耐
力を有する金属クラスター誘電体、または他のトンネル
材料のいずれかからなる薄い堆積物を用いて、電子が電
子源と陰極表面との間を好ましくは直接、あるいは誘電
体内の欠陥を通って突き抜けることができる障壁を形成
する。そのような材料を用いることにより、放出電流
を、従来のフラット放出器技術の電流よりそれぞれ１
桁、２桁あるいは３桁大きい、１平方センチメートル当
たり１０ｍＡ、１００ｍＡあるいは１Ａ以上にすること
ができる。実際の放出速度は、トンネル層のために用い
られる材料のタイプおよび厚みの設計上の選択に依存す
る。電子放出に加えて、本発明は、本発明を組み込む放
出器に対して、さらに別の用途を提供する光子放出を生
成することもできる。本発明のさらなる利点および特徴
は、本発明の以下に記載される説明、その形成方法およ
び種々の用途においてさらに明らかになるであろう。 【０００７】この説明の図において、放出器素子の種々
の部品は寸法通りに描かれていない。本発明をより明瞭
に図示し、理解してもらうために、他の寸法に対して、
ある特定の寸法が誇張されている。例示するために、本
明細書に示される実施形態は、種々の領域が深さおよび
幅を有する２次元の図で示される。これらの領域は、あ
る素子の１つのセルの一部からなる例示にすぎず、立体
的な構造に配置される複数のそのようなセルを含む場合
があることは理解されたい。したがって、これらの領域
は、実際の素子上に形成される際には、長さ、幅および
深さを含む３次元を有することになる。 【０００８】さらに、本発明の１つの態様は、それが従
来の集積回路薄膜技術を用いて製造できることである。
そのプロセスステップのいくつかを実行するためにいく
つかの異なる技術が存在し、当業者であれば相互に入れ
替えることができる。たとえば、材料の堆積は、いくつ
か例を挙げると、蒸着、スパッタリング、化学気相成
長、分子ビームエピタキシー、光化学気相成長、低温光
化学気相成長およびプラズマ堆積のようないくつかのプ
ロセスのうちの１つによって行うことができる。さら
に、いくつかの異なるエッチング技術が存在し、利用可
能なエッチング技術のいくつかの例を挙げると、ウエッ
トエッチング、ドライエッチング、イオンビームエッチ
ング、反応性イオンエッチング、ならびにバレルプラズ
マエッチングおよびプレーナプラズマエッチングのよう
なプラズマエッチングがある。実際に用いられる技術の
選択は、他の要因の中でも、用いられる材料およびコス
トの判断基準に依存するであろう。 【０００９】図１は、電子源１０を含む放出器素子５０
の典型的な図であり、放出器５０は電子および光子を放
出するためのフラット放出器であることが好ましい。電
子源１０上にはトンネル層２０が存在する。トンネル層
２０は、金属クラスター誘電体あるいはシリコン系誘電
体から形成されることが好ましい。典型的な金属クラス
ター誘電体には、硝酸タングステンシリコン（ＷＳｉ
Ｎ）あるいは酸化タンタル（Ｔａｏ）、酸化チタン（Ｔ
ｉＯｘ、ただしｘ＝０．５〜２．５）が含まれる。ま
た、酸窒化タンタルアルミニウム（ＴａＡｌＯ
ｘＮｙ）、酸化タンタルアルミニウム（ＴａＡｌ
Ｏｘ）、酸窒化アルミニウム（ＡｌＯｘＮｙ）あるいは
他の遷移金属（ＴＭ）酸化物または酸窒化物（（ＴＭ）
Ｏｘあるいは（ＴＭ）ＯｘＮ ｙ）が、トンネル層２０と
して用いることができるものと考えられる。金属クラス
ター誘電体トンネル層は５０ナノメートル未満の厚みを
有することが好ましく、その厚みは、１０ナノメートル
以下のような、約５〜約２５ナノメートルの範囲内にあ
ることがさらに好ましい。典型的なシリコン系誘電体
は、ＳｉＮｘ、Ｓｉ３Ｎ４（ＲＩ〜２．０）、ＳｉｘＮ
ｙ（ｘ：ｙ＞３／４、ＲＩ〜２．３）およびＳｉＣであ
る。また、Ｆｙ−ＳｉＯｘおよびＣｙ−ＳｉＯｘもトン
ネル層２０として用いることができるものと考えられ
る。シリコン系誘電体層は、約５０ナノメートルの厚み
を有することが好ましく、その厚みは、約２５〜約５０
０ナノメートルの範囲内にあり、たとえば５０ナノメー
トル以下であることがさらに好ましい。選択される厚み
は、トンネル層２０が耐えなければならない電界強度
と、所望の放出器放出電流から決められる。トンネル層
２０上には陰極層１４が配置され、陰極層１４は、プラ
チナ、金、モリブデン、イリジウム、ルテニウム、タン
タル、クロム、あるいは他の屈折性金属あるいはそれら
の合金のような薄膜導体であることが好ましい。他の陰
極層が用いられることもでき、当業者には知られてい
る。陰極層の厚みは３〜１５ナノメートルであることが
好ましい。放出器電圧Ｖｅ（約３〜２０Ｖ）を有する電
圧源２４が、コンタクト１２を介して陰極層１４および
電子供給源１０に印加されるとき、電子が、基板１０
（電子供給源）から陰極層１４まで直接的にあるいは間
接的に突き抜ける。トンネル層２０内に欠陥が存在する
とき、電子がその中を突き抜ける電界は種々の隙間で中
断され、陰極層１４の表面からの電子放出１６は従来の
設計よりも大きくなる。別法では、誘電体が十分に薄い
場合には、直接的なトンネル現象が生じる。また、放出
器５０からのエネルギー放出２２を作り出すために、電
子放出１６とともに、ある量の光子放出１８が生じる。 【００１０】電界は種々の厚みの場合に以下の式により
計算される。 【数１】 ただし、ｔｔｈｉｃｋｎｅｓｓはトンネル層２０の厚み
である。たとえば、Ｖｅ＝１０Ｖの場合に、トンネル層
２０の厚みが５０ナノメートルの場合には、電界は２×
１０６Ｖ／ｍに等しい。ある特定の誘電体の場合の最小
厚はその絶縁耐力に依存するであろう。 【００１１】金属クラスター誘電体トンネル層２０はス
パッタ堆積されることが好ましい。トンネル層として金
属クラスター誘電体を用いることにより、より高い放出
を達成するために、非常に高い電界強度を電子源１０と
陰極層１４との間にかけることができる。なぜなら、金
属クラスター誘電体は、絶縁破壊を生じることなく、非
常に高い電界強度に耐えるためである。金属クラスター
誘電体によって、直接的なトンネル現象を引き起こすこ
とができる。 【００１２】シリコン系誘電体トンネル層２０は、プラ
ズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）を用いて堆積されるこ
とが好ましい。トンネル層としてシリコン系誘電体を用
いることにより、材料全体にわたって欠陥領域が達成さ
れ、電子源１０と陰極層１４との間に生成される電界に
起因して、トンネル現象が種々の欠陥を通して生じる。 【００１３】図２は、図１の放出器５０のための利用方
法を示す典型的な図である。この応用形態では、電子放
出１６は、導体内のアパーチャとして具現される静電集
束素子あるいはレンズ２８によって集束され、そのアパ
ーチャは、レンズ２８の集束効果を変更するために調整
されることができる所定の電圧に設定される。当業者
は、レンズ２８が、所望の集束効果を生み出すために、
２つ以上の導体層から形成されることができることは理
解されよう。電子放出１６は、レンズ２８によって集束
され、集束されたビーム３２が陽極構造３０に照射され
る。陽極構造３０は陽極電圧Ｖａ２６に設定され、陽極
電圧は、応用形態によって、意図される目的、および陽
極構造３０から放出器５０までの距離に応じて大きさを
変更される。たとえば、陽極構造３０が記憶媒体のため
の記録可能媒体である場合、Ｖａは５００〜１０００Ｖ
になるように選択される場合もある。レンズ２８は、そ
のアパーチャ内に電界３４を生成することにより、電子
放出１６を集束する。Ｖからの適当な電圧に設定される
ことにより、放出器５０から放出される電子はアパーチ
ャの中央に向けられ、その後、集束されたビーム３２を
形成するために、陽極構造３０に対してさらに引き寄せ
られる。 【００１４】図３は、ピクセルグループのアレイ内に形
成される多数の集積された放出器１００を含む集積回路
５２を有する表示装置４０の典型的な実施形態である。
集積された放出器１００は、光学レンズ３８を用いて、
画像として視認可能な集束されたビーム３２に集束され
る光子放出１８、すなわち可視光源を放射する。光学レ
ンズ３８は、酸化インジウムスズのような透明な導電性
表面でコーティングされ、放出器から放出される電子を
捕捉することが好ましい。 【００１５】図４は、少なくとも１つの集積された放出
器１００を含むが、アレイとして配列される複数の集積
された放出器１００を含むことが好ましい集積回路５２
の典型的な実施形態である。集積回路５２上に放出器制
御回路７２が集積され、少なくとも１つの集積された放
出器１００を動作させるために用いられる。 【００１６】図５は、集積された放出器１００およびレ
ンズアレイ４８を含む集積回路５２の典型的な実施形態
である。集積回路５２は、電子源を設けるために薄膜導
電層のような高濃度にドープされたシリコンあるいは導
電性材料であることが好ましい導電性基板１０上に形成
される。基板１０上には、約５〜約５００ナノメート
ル、好ましくは約１０ナノメートルの厚みを有するトン
ネル層２０が配置されるが、応用形態および材料によっ
ては約５〜約７５ナノメートルであることがさらに好ま
しい。半導体薄膜材料からなる種々の層が基板１０に被
着され、集積された放出器１００を形成するためにエッ
チングされる。トンネル層２０上には、プラチナ、金、
モリブデン、イリジウム、ルテニウム、タンタル、クロ
ム、または他の屈折性材料あるいはそれらの合金からな
る薄膜導電層であることが好ましい陰極層１４が配置さ
れる。陰極層１４は陰極表面を形成し、電子および光子
の形のエネルギーがその陰極表面から放出される。レン
ズアレイ４８は、従来の薄膜処理を用いて被着され、集
積された放出器１００から陽極構造７６の表面上にエネ
ルギーを集束するために導電層内に画定され、集積され
た放出器１００と位置合わせされるレンズ２８を含む。
陽極構造７６は、集積回路５２からのターゲット距離７
４に配置される。 【００１７】図６は、本発明の集積された放出器１００
を用いる表示装置の応用形態の別の実施形態である。こ
の実施形態では、複数の放出器１００が、集積回路５２
内に配置され、形成される。放出器１００はそれぞれ、
電子放出１６あるいは光子放出１８（図１を参照）の形
のエネルギー放出２２を放出する。陽極構造、すなわち
表示装置４０は、表示装置サブピクセル４２から構成さ
れる表示装置ピクセル４４において、放出されたエネル
ギーを受け取る。表示装置サブピクセル４２は、エネル
ギー放出２２の電子放出１６が衝突する際に光子を生成
する発光体材料であることが好ましい。別法では、表示
装置サブピクセル４２として半透明の開口部が用いら
れ、エネルギー放出２２の光子放出１８が、直接に光子
を視認するために表示装置４０を通過できるようにす
る。 【００１８】図７Ａは、記憶素子における集積された放
出器１００の別の利用方法を示す。この実施形態では、
複数の集積された放出器１００を有する集積回路（Ｉ
Ｃ）５２は、集積された放出器１００と位置合わせされ
る集束機構からなるレンズアレイ４８を有する。レンズ
アレイ４８は、記録用表面、すなわち媒体５８に作用す
るために用いられる集束されたビーム３２を生成するた
めに用いられる。媒体５８は、ＩＣ５２上の集積された
放出器１００に対して媒体５８を位置決めする可動子５
６に被着される。可動子５６は、その中に読出し回路６
２を集積されることが好ましい。 【００１９】図７Ｂでは、読出し回路６２が、媒体５８
に対する第１のオームコンタクト６４と、半導体あるい
は導体基板であることが好ましい可動子５６への第２の
オームコンタクト６６とを形成する増幅器６８として示
される。集束されたビーム３２が媒体５８に衝突すると
き、集束されたビームの電流密度が十分に高い場合に
は、媒体が相変化を起こし、改変された媒体エリア６０
が形成される。低い電流密度の集束されたビーム３２が
媒体５８の表面に当てられるとき、増幅器６８によって
異なる量の電流が検出され、読出し回路出力７０が生成
される。こうして、集積された放出器１００からのエネ
ルギーを用いて媒体に影響を及ぼすことにより、媒体の
構造的に相変化を起こした特性を用いて、媒体に情報が
格納される。１つのそのような相変化材料はＩｎ２Ｓｅ
３である。カルコゲニド合金、たとえば、ＧａＳｂ、Ｉ
ｎＳｂ、ＩｎＳｅ、Ｓｂ２Ｔｅ３、Ｇｅ２Ｓｂ２Ｔ
ｅ５、ＩｎＳｂＴｅ、ＧａＳｅＴｅ、ＳｎＳｂ２Ｔ
ｅ４、ＩｎＳｂＧｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ、（ＧｅＳｎ）
ＳｂＴｅ、ＧｅＳｂ（ＳｅＴｅ）、Ｔｅ８１Ｇｅ１５Ｓ
ｂ２Ｓ ２およびＧｅＳｂＴｅのような他の相変化材料が
当業者には知られている。 【００２０】図８は、陰極層１４内に放出器エリア８４
を含む本発明の集積された放出器１００の典型的な実施
形態の平面図である。陰極層１４は、導電層８２に電気
的に接続され、かつ導電層８２の下側に配置され、導電
層はさらに絶縁体層７８上に部分的に配置される。好ま
しくは円形の集積された放出器１００が示されている
が、他の形状を用いることもできる。円形は、電界強度
に影響を及ぼす場合がある形状内の不連続のエッジが存
在しないので、生成される電界がより一様になる点で好
ましい。 【００２１】図９は、図８において９−９軸に沿って見
た、集積された放出器１００の典型的な実施形態の断面
図である。基板１０、好ましくは導電層あるいは高濃度
にドープされた半導体が、絶縁体７８内に画定される開
口部内で、かつ部分的に絶縁体層７８の表面上に配置さ
れるトンネル層２０への電子供給源を提供する。陰極層
１４、好ましくは薄膜導電層が、トンネル層２０上で、
かつ導電層８２の下側に部分的に配置され、それにより
導電層との電気的コンタクトを形成する。オプション
で、絶縁体層７８および導電層８２のための特定の材料
に応じて、タンタルのような接着層が導電層８２の前に
被着され、導電層８２と絶縁体層７８との間の結合境界
面を提供することができる。 【００２２】図１０は、マイクロプロセッサ９６と、マ
イクロプロセッサ９６に接続されるメモリ９８と、電子
装置、すなわち記憶装置９４および表示装置９２とを含
むコンピュータ９０の典型的なブロック図である。電子
装置はマイクロプロセッサ９６に接続される。マイクロ
プロセッサ９６は、メモリからの命令を実行することが
でき、メモリと、記憶装置９４および表示装置９２のよ
うな電子装置との間でデータを転送できるようにする。
各電子装置は、本発明を組み込む放出器と、好ましくは
放出器からの放出を集束するための集束素子とを有する
集積回路を含む。放出器は電子供給層を有し、その上に
は絶縁層が配置される。絶縁層は開口部を画定され、そ
の開口部において、電子供給層上にトンネル層が形成さ
れる。トンネル層上には陰極層が配置される。オプショ
ンではあるが、放出器を有する集積回路はアニーリング
ステップにかけられて、それにより電子供給層から陰極
層まで突き抜けることができる電子の供給量を増加させ
ることが好ましい。 【００２３】図１１Ａ〜図１１Ｊは、本発明を組み込む
放出器を形成するために用いられる典型的なプロセスス
テップを示す。図１１Ａでは、誘電体あるいはフォトレ
ジスタからなるマスク１０２が、シリコン半導体基板で
あることが好ましい基板１０に被着されるが、基板１０
には導電性薄膜層あるいは導電性基板が用いられる場合
もある。基板１０は、約１００〜０．０００１Ω・ｃｍ
のシート抵抗を有することが好ましい。 【００２４】図１１Ｂでは、絶縁体層７８が、好ましく
は、基板１０がシリコン基板である場合にフィールド酸
化膜（ＦＯＸ）成長によって形成される。オプションで
は、絶縁体層７８は、従来の半導体プロセスを用いて単
体で、あるいは組み合わせて堆積あるいは成長させた他
の酸化物、窒化物あるいは他の従来の誘電体から形成さ
れることができる。絶縁体層７８は、マスク１０２によ
って覆われたエリア内を除く基板１０上に形成される。
マスク１０２によって画定されるエリア、それゆえ絶縁
体層７８内に結果的に形成された空隙、あるいは画定さ
れた開口部は、マスク１０２が除去される際に、後に形
成される集積された放出器１００の位置と形状を決定す
る。 【００２５】図１１Ｃでは、トンネル層２０が、基板１
０上および絶縁体層７８上に被着される。トンネル層２
０として用いられるシリコン系誘電体は、プラズマ化学
気相成長（ＰＥＣＶＤ）を用いて被着されることが好ま
しい。当業者には他の堆積技術も知られている。トンネ
ル層２０は、ＳｉＣ、ＳｉＮｘ、Ｓｉ３Ｎ４（ＲＩ〜
２．０）、あるいはＳｉｘＮｙ（ｘ：ｙ＞３／４、ＲＩ
−２．３）であることが好ましい。オプションでは、Ｆ
ｙ−ＳｉＯｘおよびＣｙ−ＳｉＯｘがトンネル層２０の
ための適当な材料であると考えられる。トンネル層２０
として用いられるシリコン系誘電体は、約２５〜約５０
０ナノメートルの厚みを有することが好ましい。 【００２６】オプションでは、金属クラスター誘電体、
すなわちＴｉＯｘ、ＴａＯｘ、ＷＳｉＮ、ＴａＡｌＯｘ
Ｎｙ、ＴａＡｌＯｘあるいはＡｌＯｘＮｙのような高い
絶縁耐力の材料からなることが好ましいが、ＴｉＯｘで
あることがより好ましいトンネル層２０が、処理された
基板１０および絶縁体層７８の表面上に被着される。ト
ンネル層２０に用いられる金属クラスター誘電体は、金
属をスパッタリングし、酸素および／または窒素を導入
することにより堆積され、約５０ナノメートル未満、好
ましくは約１０ナノメートルのような、約５〜約２５ナ
ノメートルの厚みまで誘電体が形成されることが好まし
い。 【００２７】２つのタイプのトンネル材料が示されてい
るが、他のトンネル材料を用いて、トンネル層２０を設
けることができ、それは依然として本発明の精神および
範囲を満たすことができる。 【００２８】トンネル層２０が堆積された後、陰極層１
４がトンネル層２０上に堆積されるか、スパッタリング
されるか、あるいは他の方法で被着される。図１１Ｃ
は、処理された基板１０の表面上に陰極層１４を被着し
た結果を示す。陰極層１４は、プラチナあるいは金のよ
うな薄膜金属層であることが好ましく、約５〜約２５ナ
ノメートルの厚みを有することが好ましい。陰極層１４
として、いくつかの例を挙げると、モリブデン、イリジ
ウム、ルテニウム、タンタル、クロムまたは他の屈折性
金属あるいはその合金のような他の材料を用いることが
できる。絶縁体層７８の開口部内のトンネル層２０上に
配置される陰極層１４は、放出器表面８６を形成する。 【００２９】図１１Ｄは、放出器表面８６上に、かつ絶
縁体層７８上に部分的に配置されるエッチングフォトマ
スク５５を被着し、放出器構造の形状および位置を画定
することを示す。図１１Ｅは、陰極層１４およびトンネ
ル層２０のエッチングの結果を示す。 【００３０】図１１Ｆは、くぼんだ外形を形成するため
に用いられる処理された基板１０上に、エッチングフォ
トマスクが剥離された後に第１のフォトレジスト層５７
を、その上に第２のフォトレジスト層５９を被着するこ
とを示す。第１のフォトレジスト層５７は、非常に高い
温度（すなわち、約１３０℃以上）において安定してい
る光活性化合物（ＰＡＣ）を有するレジストからなる厚
膜コーティングであることが好ましい。第１のフォトレ
ジスト層５７は、被着された後にソフトベークされるこ
とが好ましい。その後、第１のフォトレジスト層５７
は、必要とされるエッチングプロファイルのタイプに応
じたエネルギーレベルに大量に露光される。その後、第
１のフォトレジスト層５７は約１２０℃〜約１５０℃
で、９０〜１８０秒間、ホットプレート上でハードベー
クされる。 【００３１】第２のフォトレジスト層５９は、第１のフ
ォトレジスト層５７の上側にスピニングあるいは堆積の
いずれかによって、好ましくは薄膜コーティングとして
被着され、その後、約９０〜約１１０℃で、約６０秒間
ベークされる。第２のフォトレジスト層５９のベーキン
グはそのＰＡＣを第１のフォトレジスト層に再分配し、
可変密度のＰＡＣフォトレジスト層６１を形成する。 【００３２】図１１Ｇでは、放出器の形状および位置を
画定するために、可変密度のフォトレジスト層６１の表
面上にフォトマスク６３が被着される。 【００３３】図１１Ｈでは、可変密度のフォトレジスト
層６１が、被着される厚みに応じて、ＴＭＡＨ（水酸化
テトラメチルアンモニウム）系現像液等において、約２
０〜約６０秒間現像される。この現像プロセスは、さら
に堆積される金属が、エッチングされた開口部の壁部に
付着するのを防ぐ際に有用な大きくくぼんだ外形を形成
する。従来のプロセスでは、堆積された金属が、概ね垂
直、あるいはくぼんでいない側壁上に形成される。側壁
上に金属が堆積される結果として、処理された基板上に
残される小片が生じるようになり、短絡あるいは汚染を
生じるようになる点で、この側壁に堆積される金属は問
題を生じる。また、薄い金属上で金属のわずかな残りを
エッチングし、停止させることは難しい。 【００３４】くぼんだ側壁外形を形成するための別の方
法は、大量露光段階中の露光エネルギーを変更するこ
と、着色／非着色レジストを用いること、高／低コント
ラストレジストを用いること、ならびに温度および時間
のようなポスト大量露光(post-flood exposure)ベーク
条件を用いて、溶剤および第１のフォトレジスト層５７
内のＰＡＣを制御することにより、現像液内の第１のフ
ォトレジスト層５７および第２のフォトレジスト層５９
の相対的な溶解速度を制御することとを含む。用いられ
る基本的な理論は、ポジティブフォトレジストにおいて
ＰＡＣの適当な勾配を形成することである。その後、レ
ジストは放射線に露光され、現像される。レジストの溶
解の速度はＰＡＣ濃度に反比例し、それゆえ、図示され
たくぼんだ構造のような非垂直側壁外形を形成すること
ができる。 【００３５】図１１Ｉでは、フォトマスク６３が剥離さ
れ、処理された基板１０上に導電層８２が堆積あるいは
スパッタリングされていることが好ましい。導電層８２
を被着する前に、絶縁体層７８との接着性を高めるため
に、最初にオプションの接着層が被着される。後に被着
される導電層８２が金であるとき、オプションの接着層
はタンタルであることが好ましい。接着層は従来の堆積
技術を用いて被着されることが好ましい。接着層は、約
２０ナノメートルまでの層厚を有することが好ましい。
導電層８２は、用いられる場合には接着層のような、基
板１０上に予め被着された層上に被着される。導電層８
２は、従来の堆積技術を用いて被着されることが好まし
い。導電層８２は、約５０〜約１００ナノメートルの厚
みを有する金であることが好ましい。 【００３６】図１１Ｊでは、放出器素子５０を形成する
ために、リフトオフプロセスを用いて、可変密度フォト
レジスト層６１と、その上に配置される導電層８２の部
分とが除去される。低温プラズマを用いて、可変密度フ
ォトレジスト層６１内の有機材料を反応性エッチング
し、アッシングすることが好ましい。用いられる気体
は、プレーナプラズマエッチングプロセスでは酸素であ
ることが好ましい。処理された基板１０はチャンバ内に
配置され、プラズマフィールドを形成するために、酸素
が導入され、エネルギー源によって励起される。プラズ
マフィールドは、高エネルギー状態まで酸素にエネルギ
ーを供給し、その後、酸素は可変密度フォトレジスト層
６１の成分を酸化し、その気体が真空ポンプによってチ
ャンバから除去される。 【００３７】オプションでは、ウエットリフトオフプロ
セスが、プラズマリフトオフプロセスの代わりに用いら
れることができる。処理された基板１０は溶剤内に浸漬
され、溶剤がメガソニックあるいは超音波攪拌され、可
変密度フォトレジスト層６１とその上に配置される導電
層８２とが膨潤され、除去されるであろう。 【００３８】図１２Ａ〜図１２Ｄは、別の放出器素子５
０’を形成するために用いることができる、図１１Ａ〜
図１１Ｊに示されるステップに対する典型的な代替のプ
ロセスステップを示す。図１２Ａでは、陰極層１４を被
着した後に、保護層６５が被着される。保護層６５は、
チタンあるいはモリブデンからなる層であり、さらに別
のステップ中に陰極層１４上の放出器表面８６が汚染さ
れるのを防ぐために用いられることが好ましい。可変密
度フォトレジスト層６１が処理された基板１０の表面上
に被着され、フォトマスク６３でパターニングされ、露
光される。 【００３９】図１２Ｂは、大きなくぼみの外形を形成す
るために、可変密度フォトレジスト層６１をエッチング
した結果を示す。 【００４０】図１２Ｃは、処理された基板１０に、タン
タルのような接着層８０と、金のような導電層８２とを
被着することを示す。エッチングされた可変密度フォト
レジスト層６１の側壁は大きくくぼんでいるため、接着
層８０および導電層８２のいずれも側壁上には堆積され
ない。 【００４１】図１２Ｄは、リフトオフプロセスを用い
て、可変密度フォトレジスト層６１と、その上に配置さ
れる接着層８０および導電層８２の部分とを除去した結
果を示す。その後、代替の放出器構造５０’は、保護層
６５を除去し、放出器エリア８４を露出するために選択
的にエッチングされる。 【００４２】集積回路薄膜技術を用いて放出器を製造す
ることにより、従来の集積回路において見られる従来ど
おりの能動回路とともに放出器を集積することができ
る。放出器を有する集積回路は、先に記載されたよう
に、表示装置あるいは記憶素子において用いることがで
きる。製造後に、放出器は、放出器からの放出量を増加
するために、アニーリングプロセスにかけられることが
好ましい。 【００４３】図１３Ａおよび図１３Ｂは、本発明を具現
する放出器の放出電流能力を高めるために用いられる典
型的なアニーリングプロセスのグラフである。アニーリ
ングプロセスは、放出器がより長く動作し続けるように
することにより、装置の歩留まりおよび品質も高める。
アニーリングプロセスは、他の利点の中でも特に、異な
る材料のコンタクトの抵抗を低減し、それにより放出器
への電流を増加できるようにする。 【００４４】図１３Ａでは、第１の熱分布１２０が、本
発明を組み込む放出器を含む処理された基板が最初に、
１０分以内に約４００℃の温度まで高められ、その後、
３０分間、その温度に保持されることを示す。その後、
処理された基板は、約５５分の時間をかけて、室温（約
２５℃）まで徐々に冷却される。図１３Ｂでは、第２の
熱分布１２２は、本発明を組み込む放出器を含む処理さ
れた基板が、１０分以内に約６００℃の温度まで高めら
れ、約３０分間、その温度に保持されることを示す。そ
の後、処理された基板は、約１００分の時間をかけて、
室温まで徐々に冷却される。当業者は、高められた温度
および冷却速度が上記の典型的なプロセスから変更され
ることができ、それでも本発明の精神および範囲を満た
すことができることは理解されよう。本発明を組み込む
少なくとも１つの放出器を含む基板をアニールすること
により、放出器の特性のうちのいくつかが改善される。 【００４５】多くの変形および変更が、本発明から実質
的に逸脱することなく、開示される実施形態に対してな
される場合があることは当業者には明らかであることに
留意されたい。そのような変形形態および変更形態の全
ては、添付の請求の範囲に記載されるような、本発明の
範囲内に含まれることが意図される。以下においては、
本発明の種々の構成要件の組み合わせからなる例示的な
実施形態を示す。 １. 放出器（１００）であって、電子供給源（１０）
と、該電子供給源上に配置されるトンネル層（２０）
と、該トンネル層上に配置される陰極層（１４）と、該
陰極層上に部分的に配置され、放出エリアを形成するた
めに開口部を画定する導電層（８２）とを含み、前記電
子供給源、前記トンネル層、および前記陰極層は、アニ
ーリングプロセス（１２０、１２２）にかけられている
放出器。 ２. １平方センチメートル当たり１×１０−２Ａより
大きい放出電流を有する放出されたエネルギー（２２）
を与えるように動作する請求項１に記載の放出器。 ３. エネルギー（２２）を放出することができる請求
項１に記載の放出器（１００）と、前記放出されたエネ
ルギーを受け取り、該放出されたエネルギーを受け取る
のに応答して少なくとも第１の効果を生成し、前記放出
されたエネルギーを受け取らないことに応答して第２の
効果を生成することができる陽極構造（３０、４０、５
８、７６）とを含む電子装置。 ４. 電子ビームを生成するために請求項１に記載の少
なくとも１つの放出器（１００）と、集束されたビーム
（３２）を生成するために前記電子ビームを集束するた
めのレンズ（２８）と、前記少なくとも１つの放出器に
近接して配置される記憶媒体（５８）であって、該記憶
媒体は記憶エリアを有し、該記憶エリアは、該記憶エリ
アに格納される情報を表すために、複数の状態（６０）
のうちの１つを有する、記憶媒体とを含む記憶素子であ
って、前記集束されたビームが前記記憶エリアに衝突す
る際に効果が生成され、該効果の大きさは前記記憶エリ
アの前記状態に依存し、前記効果の前記大きさを測定す
ることにより、前記記憶エリアに格納される情報が読み
出される記憶素子。 ５. 放出器（１００）であって、電子供給層（１０）
と、該電子供給層上に形成され、その中に開口部を画定
する絶縁体層（７８）と、該開口部内の前記電子供給層
上に形成され、さらに前記絶縁体層上に配置されるトン
ネル層（２０）と、該トンネル層（２０）上に形成され
る陰極層（１４）と、該陰極層上に部分的に配置され、
かつ前記絶縁体層上に部分的に配置される導電層（８
２）とを含み、エネルギー放出のために、前記電子供給
層から前記陰極層に突き抜ける電子の供給量を増加する
ために、前記放出器はアニーリングプロセス（１２０、
１２２）にかけられている放出器。 ６. 電子供給源（１０）上に放出器（１００）を形成
するための方法であって、電子源上にトンネル層（２
０）を被着するステップと、前記トンネル層上に陰極層
（１４）を被着するステップと、前記陰極層にわたって
可変密度のフォトレジスト層（６１）を被着するステッ
プと、前記陰極層の一部を露出するエッチングされた開
口部からなるくぼんだ外形を形成するために、前記可変
密度フォトレジスト層を現像するステップと、前記陰極
層上の前記現像された開口部内に導電層（８２）を被着
するステップとを含む方法。 ７. 導電層（８２）を被着する前記ステップは、前記
導電層を被着する前に、接着層（８０）を被着するステ
ップをさらに含む請求項６に記載の方法。 ８. 前記陰極層（１４）を被着する前記ステップは、
前記可変密度フォトレジスト層を被着する前記ステップ
の前に、前記陰極層にわたって保護層（６５）を被着す
るステップをさらに含む請求項６に記載の方法。 ９. 電子供給源（１０）上の放出器（１００）を形成
するための方法であって、前記電子供給源上に配置され
る絶縁体層（７８）にわたってトンネル層（２０）を被
着するステップであって、前記絶縁体層は前記電子供給
源への開口部を画定する、該ステップと、前記トンネル
層に接着するために、陰極層（１４）を被着するステッ
プと、前記陰極層および前記絶縁体層上に可変密度のフ
ォトレジスト層（６１）を被着するステップと、前記可
変密度フォトレジスト層内に前記陰極層に対する開口部
を形成するステップと、前記可変密度フォトレジスト層
をリフトオフし、前記陰極層および前記絶縁体層から除
去するステップとを含む方法。 １０. 電子供給表面（１０）上に放出器（１００）を
形成するための方法であって、前記電子供給表面上に絶
縁体層（７８）を形成するステップと、前記絶縁体層上
に放出エリアを画定するステップと、前記絶縁体層およ
び前記開口部にわたってトンネル層（２０）を被着する
ステップと、前記トンネル層にわたって陰極層（１４）
を被着するステップと、前記陰極層と前記トンネル層と
をエッチングするステップと、前記陰極層および前記絶
縁体層上に可変密度のフォトレジスト層（６１）を被着
するステップと、前記陰極層の一部を露出するくぼんだ
開口部を形成するために、前記可変密度フォトレジスト
層を現像するステップと、前記可変密度フォトレジスト
層上と、前記陰極層上の前記くぼんだ開口部内とに導電
層（８２）を被着するステップと、前記可変密度フォト
レジスト層と、その上に配置される前記導電層とをリフ
トオフするステップとを含む方法。 【００４６】 【発明の効果】本発明によれば、高エネルギー電流密度
を有し、低真空度の環境において高い信頼性で動作する
ことができるフラット放出器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を組み込むトンネル放出器の典型的な図
である。 【図２】集束された電子ビームを生成するために、図１
のトンネル放出器を利用する典型的な図である。 【図３】表示装置を形成するために、いくつかのトンネ
ル放出器と光学レンズとを含む集積回路の典型的な図で
ある。 【図４】多数のトンネル放出器および制御回路を組み込
む集積回路の典型的なブロック図である。 【図５】トンネル放出器からのエネルギー放出を集束す
るレンズを含む集積回路上のトンネル放出器の典型的な
図である。 【図６】多数のトンネル放出器と、光子を生成するか、
あるいは通す陽極構造とを含む集積回路から形成される
典型的な表示装置を示す図である。 【図７】ＡおよびＢよりなり、Ａは書換え可能媒体に対
して情報の読出しあるいは記録を行うための多数のトン
ネル放出器を含む集積回路を組み込む典型的な記憶素子
を示す図であり、ＢはＡの典型的な記憶素子に組み込ま
れる典型的な読出し回路を示す概略図である。 【図８】典型的なトンネル放出器の平面図である。 【図９】図８に示されるトンネル放出器の典型的な断面
図である。 【図１０】本発明のトンネル放出器を組み込む、電子装
置、すなわち表示装置あるいは記憶素子のうちの少なく
とも１つを組み込むコンピュータの典型的なブロック図
である。 【図１１】ＡないしＪよりなり、それぞれ本発明のトン
ネル放出器を形成するための第１の典型的なプロセスに
おいて用いられる典型的なステップを示す図である。 【図１２】ＡないしＤよりなり、それぞれ本発明のトン
ネル放出器を形成するための第２の典型的なプロセスに
おいて用いられる典型的なステップを示す図である。 【図１３】ＡおよびＢよりなり、それぞれオプションで
本発明のトンネル放出器を改善するために用いられる典
型的なアニーリングプロセスのグラフである。 【符号の説明】 １０ 電子供給源 １４ 陰極層 ２０ トンネル層 ２２ エネルギー放出 ２８ レンズ ３０,４０,５８,７６ 陽極構造 ３２ 収束されたビーム ５８ 媒体 ６０ 媒体エリア（複数の状態） ６１ 可変密度のフォトレジスト ７８ 絶縁体層 ８０ 接着層 ８２ 導電層 １００ 放出器 １２０,１２２ アニ-リングプロセス
である。 【図２】集束された電子ビームを生成するために、図１
のトンネル放出器を利用する典型的な図である。 【図３】表示装置を形成するために、いくつかのトンネ
ル放出器と光学レンズとを含む集積回路の典型的な図で
ある。 【図４】多数のトンネル放出器および制御回路を組み込
む集積回路の典型的なブロック図である。 【図５】トンネル放出器からのエネルギー放出を集束す
るレンズを含む集積回路上のトンネル放出器の典型的な
図である。 【図６】多数のトンネル放出器と、光子を生成するか、
あるいは通す陽極構造とを含む集積回路から形成される
典型的な表示装置を示す図である。 【図７】ＡおよびＢよりなり、Ａは書換え可能媒体に対
して情報の読出しあるいは記録を行うための多数のトン
ネル放出器を含む集積回路を組み込む典型的な記憶素子
を示す図であり、ＢはＡの典型的な記憶素子に組み込ま
れる典型的な読出し回路を示す概略図である。 【図８】典型的なトンネル放出器の平面図である。 【図９】図８に示されるトンネル放出器の典型的な断面
図である。 【図１０】本発明のトンネル放出器を組み込む、電子装
置、すなわち表示装置あるいは記憶素子のうちの少なく
とも１つを組み込むコンピュータの典型的なブロック図
である。 【図１１】ＡないしＪよりなり、それぞれ本発明のトン
ネル放出器を形成するための第１の典型的なプロセスに
おいて用いられる典型的なステップを示す図である。 【図１２】ＡないしＤよりなり、それぞれ本発明のトン
ネル放出器を形成するための第２の典型的なプロセスに
おいて用いられる典型的なステップを示す図である。 【図１３】ＡおよびＢよりなり、それぞれオプションで
本発明のトンネル放出器を改善するために用いられる典
型的なアニーリングプロセスのグラフである。 【符号の説明】 １０ 電子供給源 １４ 陰極層 ２０ トンネル層 ２２ エネルギー放出 ２８ レンズ ３０,４０,５８,７６ 陽極構造 ３２ 収束されたビーム ５８ 媒体 ６０ 媒体エリア（複数の状態） ６１ 可変密度のフォトレジスト ７８ 絶縁体層 ８０ 接着層 ８２ 導電層 １００ 放出器 １２０,１２２ アニ-リングプロセス
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】 【提出日】平成１４年１０月３１日（２００２．１０．
３１） 【手続補正１】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】特許請求の範囲 【補正方法】変更 【補正内容】 【特許請求の範囲】 【請求項１】放出器（１００）であって、 電子供給源（１０）と、 該電子供給源上に配置されるトンネル層（２０）と、 該トンネル層上に配置される陰極層（１４）と、 該陰極層上に部分的に配置され、放出エリアを形成する
ために開口部を画定する導電層（８２）とを含み、 前記電子供給源、前記トンネル層、および前記陰極層
は、アニーリングプロセス（１２０、１２２）にかけら
れている放出器。 【請求項２】 １平方センチメートル当たり１×１０
−２Ａより大きい放出電流を有する放出されたエネルギ
ー（２２）を与えるように動作する請求項１に記載の放
出器。 【請求項３】 エネルギー（２２）を放出することがで
きる請求項１に記載の放出器（１００）と、 前記放出されたエネルギーを受け取り、該放出されたエ
ネルギーを受け取るのに応答して少なくとも第１の効果
を生成し、前記放出されたエネルギーを受け取らないこ
とに応答して第２の効果を生成することができる陽極構
造（３０、４０、５８、７６）とを含む電子装置。 【請求項４】 電子ビームを生成するために請求項１に
記載の少なくとも１つの放出器（１００）と、 集束されたビーム（３２）を生成するために前記電子ビ
ームを集束するためのレンズ（２８）と、 前記少なくとも１つの放出器に近接して配置される記憶
媒体（５８）であって、該記憶媒体は記憶エリアを有
し、該記憶エリアは、該記憶エリアに格納される情報を
表すために、複数の状態（６０）のうちの１つを有す
る、記憶媒体とを含む記憶素子であって、 前記集束されたビームが前記記憶エリアに衝突する際に
効果が生成され、 該効果の大きさは前記記憶エリアの前記状態に依存し、 前記効果の前記大きさを測定することにより、前記記憶
エリアに格納される情報が読み出される記憶素子。 【請求項５】 放出器（１００）であって、 電子供給層（１０）と、 該電子供給層上に形成され、その中に開口部を画定する
絶縁体層（７８）と、 該開口部内の前記電子供給層上に形成され、さらに前記
絶縁体層上に配置されるトンネル層（２０）と、 該トンネル層（２０）上に形成される陰極層（１４）
と、 該陰極層上に部分的に配置され、かつ前記絶縁体層上に
部分的に配置される導電層（８２）とを含み、 エネルギー放出のために、前記電子供給層から前記陰極
層に突き抜ける電子の供給量を増加するために、前記放
出器はアニーリングプロセス（１２０、１２２）にかけ
られている放出器。 【請求項６】 電子供給源（１０）上に放出器（１０
０）を形成するための方法であって、 電子源上にトンネル層（２０）を被着するステップと、 前記トンネル層上に陰極層（１４）を被着するステップ
と、 前記陰極層にわたって可変密度のフォトレジスト層（６
１）を被着するステップと、 前記陰極層の一部を露出するエッチングされた開口部か
らなるくぼんだ外形を形成するために、前記可変密度フ
ォトレジスト層を現像するステップと、 前記陰極層上の前記現像された開口部内に導電層（８
２）を被着するステップとを含む方法。 【請求項７】 導電層（８２）を被着する前記ステップ
は、前記導電層を被着する前に、接着層（８０）を被着
するステップをさらに含む請求項６に記載の方法。 【請求項８】 前記陰極層（１４）を被着する前記ステ
ップは、前記可変密度フォトレジスト層を被着する前記
ステップの前に、前記陰極層にわたって保護層（６５）
を被着するステップをさらに含む請求項６に記載の方
法。 【請求項９】 電子供給源（１０）上の放出器（１０
０）を形成するための方法であって、 前記電子供給源上に配置される絶縁体層（７８）にわた
ってトンネル層（２０）を被着するステップであって、
前記絶縁体層は前記電子供給源への開口部を画定する、
該ステップと、 前記トンネル層に接着するために、陰極層（１４）を被
着するステップと、 前記陰極層および前記絶縁体層上に可変密度のフォトレ
ジスト層（６１）を被着するステップと、 前記可変密度フォトレジスト層内に前記陰極層に対する
開口部を形成するステップと、 前記可変密度フォトレジスト層をリフトオフし、前記陰
極層および前記絶縁体層から除去するステップとを含む
方法。 【請求項１０】 電子供給表面（１０）上に放出器（１
００）を形成するための方法であって、 前記電子供給表面上に絶縁体層（７８）を形成するステ
ップと、 前記絶縁体層上に放出エリアを画定するステップと、 前記絶縁体層および前記開口部にわたってトンネル層
（２０）を被着するステップと、 前記トンネル層にわたって陰極層（１４）を被着するス
テップと、 前記陰極層と前記トンネル層とをエッチングするステッ
プと、 前記陰極層および前記絶縁体層上に可変密度のフォトレ
ジスト層（６１）を被着するステップと、 前記陰極層の一部を露出するくぼんだ開口部を形成する
ために、前記可変密度フォトレジスト層を現像するステ
ップと、 前記可変密度フォトレジスト層上と、前記陰極層上の前
記くぼんだ開口部内とに導電層（８２）を被着するステ
ップと、 前記可変密度フォトレジスト層と、その上に配置される
前記導電層とをリフトオフするステップとを含む方法。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】 【提出日】平成１４年１１月２０日（２００２．１１．
２０） 【手続補正１】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】図面の簡単な説明 【補正方法】変更 【補正内容】 【図面の簡単な説明】 【図１】本発明を組み込むトンネル放出器の典型的な図
である。 【図２】集束された電子ビームを生成するために、図１
のトンネル放出器を利用する典型的な図である。 【図３】表示装置を形成するために、いくつかのトンネ
ル放出器と光学レンズとを含む集積回路の典型的な図で
ある。 【図４】多数のトンネル放出器および制御回路を組み込
む集積回路の典型的なブロック図である。 【図５】トンネル放出器からのエネルギー放出を集束す
るレンズを含む集積回路上のトンネル放出器の典型的な
図である。 【図６】多数のトンネル放出器と、光子を生成するか、
あるいは通す陽極構造とを含む集積回路から形成される
典型的な表示装置を示す図である。 【図７A】書換え可能媒体に対して情報の読出しあるい
は記録を行うための多数のトンネル放出器を含む集積回
路を組み込む典型的な記憶素子を示す図である。 【図７B】図７Ａの典型的な記憶素子に組み込まれる典
型的な読出し回路を示す概略図である。 【図８】典型的なトンネル放出器の平面図である。 【図９】図８に示されるトンネル放出器の典型的な断面
図である。 【図１０】本発明のトンネル放出器を組み込む、電子装
置、すなわち表示装置あるいは記憶素子のうちの少なく
とも１つを組み込むコンピュータの典型的なブロック図
である。 【図１１A】本発明のトンネル放出器を形成するための
第１の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１１B】本発明のトンネル放出器を形成するための
第１の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１１C】本発明のトンネル放出器を形成するための
第１の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１１D】本発明のトンネル放出器を形成するための
第１の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１１E】本発明のトンネル放出器を形成するための
第１の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１１F】本発明のトンネル放出器を形成するための
第１の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１１G】本発明のトンネル放出器を形成するための
第１の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１１H】本発明のトンネル放出器を形成するための
第１の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１１I】本発明のトンネル放出器を形成するための
第１の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１１J】本発明のトンネル放出器を形成するための
第１の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１２A】本発明のトンネル放出器を形成するための
第２の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１２B】本発明のトンネル放出器を形成するための
第２の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１２C】本発明のトンネル放出器を形成するための
第２の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１２D】本発明のトンネル放出器を形成するための
第２の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１３A】オプションで本発明のトンネル放出器を改
善するために用いられる典型的なアニーリングプロセス
のグラフである。 【図１３B】オプションで本発明のトンネル放出器を改
善するために用いられる典型的なアニーリングプロセス
のグラフである。 【符号の説明】 １０ 電子供給源 １４ 陰極層 ２０ トンネル層 ２２ エネルギー放出 ２８ レンズ ３０,４０,５８,７６ 陽極構造 ３２ 収束されたビーム ５８ 媒体 ６０ 媒体エリア（複数の状態） ６１ 可変密度のフォトレジスト ７８ 絶縁体層 ８０ 接着層 ８２ 導電層 １００ 放出器 １２０,１２２ アニーリングプロセス
【手続補正書】 【提出日】平成１４年１０月３１日（２００２．１０．
３１） 【手続補正１】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】特許請求の範囲 【補正方法】変更 【補正内容】 【特許請求の範囲】 【請求項１】放出器（１００）であって、 電子供給源（１０）と、 該電子供給源上に配置されるトンネル層（２０）と、 該トンネル層上に配置される陰極層（１４）と、 該陰極層上に部分的に配置され、放出エリアを形成する
ために開口部を画定する導電層（８２）とを含み、 前記電子供給源、前記トンネル層、および前記陰極層
は、アニーリングプロセス（１２０、１２２）にかけら
れている放出器。 【請求項２】 １平方センチメートル当たり１×１０
−２Ａより大きい放出電流を有する放出されたエネルギ
ー（２２）を与えるように動作する請求項１に記載の放
出器。 【請求項３】 エネルギー（２２）を放出することがで
きる請求項１に記載の放出器（１００）と、 前記放出されたエネルギーを受け取り、該放出されたエ
ネルギーを受け取るのに応答して少なくとも第１の効果
を生成し、前記放出されたエネルギーを受け取らないこ
とに応答して第２の効果を生成することができる陽極構
造（３０、４０、５８、７６）とを含む電子装置。 【請求項４】 電子ビームを生成するために請求項１に
記載の少なくとも１つの放出器（１００）と、 集束されたビーム（３２）を生成するために前記電子ビ
ームを集束するためのレンズ（２８）と、 前記少なくとも１つの放出器に近接して配置される記憶
媒体（５８）であって、該記憶媒体は記憶エリアを有
し、該記憶エリアは、該記憶エリアに格納される情報を
表すために、複数の状態（６０）のうちの１つを有す
る、記憶媒体とを含む記憶素子であって、 前記集束されたビームが前記記憶エリアに衝突する際に
効果が生成され、 該効果の大きさは前記記憶エリアの前記状態に依存し、 前記効果の前記大きさを測定することにより、前記記憶
エリアに格納される情報が読み出される記憶素子。 【請求項５】 放出器（１００）であって、 電子供給層（１０）と、 該電子供給層上に形成され、その中に開口部を画定する
絶縁体層（７８）と、 該開口部内の前記電子供給層上に形成され、さらに前記
絶縁体層上に配置されるトンネル層（２０）と、 該トンネル層（２０）上に形成される陰極層（１４）
と、 該陰極層上に部分的に配置され、かつ前記絶縁体層上に
部分的に配置される導電層（８２）とを含み、 エネルギー放出のために、前記電子供給層から前記陰極
層に突き抜ける電子の供給量を増加するために、前記放
出器はアニーリングプロセス（１２０、１２２）にかけ
られている放出器。 【請求項６】 電子供給源（１０）上に放出器（１０
０）を形成するための方法であって、 電子源上にトンネル層（２０）を被着するステップと、 前記トンネル層上に陰極層（１４）を被着するステップ
と、 前記陰極層にわたって可変密度のフォトレジスト層（６
１）を被着するステップと、 前記陰極層の一部を露出するエッチングされた開口部か
らなるくぼんだ外形を形成するために、前記可変密度フ
ォトレジスト層を現像するステップと、 前記陰極層上の前記現像された開口部内に導電層（８
２）を被着するステップとを含む方法。 【請求項７】 導電層（８２）を被着する前記ステップ
は、前記導電層を被着する前に、接着層（８０）を被着
するステップをさらに含む請求項６に記載の方法。 【請求項８】 前記陰極層（１４）を被着する前記ステ
ップは、前記可変密度フォトレジスト層を被着する前記
ステップの前に、前記陰極層にわたって保護層（６５）
を被着するステップをさらに含む請求項６に記載の方
法。 【請求項９】 電子供給源（１０）上の放出器（１０
０）を形成するための方法であって、 前記電子供給源上に配置される絶縁体層（７８）にわた
ってトンネル層（２０）を被着するステップであって、
前記絶縁体層は前記電子供給源への開口部を画定する、
該ステップと、 前記トンネル層に接着するために、陰極層（１４）を被
着するステップと、 前記陰極層および前記絶縁体層上に可変密度のフォトレ
ジスト層（６１）を被着するステップと、 前記可変密度フォトレジスト層内に前記陰極層に対する
開口部を形成するステップと、 前記可変密度フォトレジスト層をリフトオフし、前記陰
極層および前記絶縁体層から除去するステップとを含む
方法。 【請求項１０】 電子供給表面（１０）上に放出器（１
００）を形成するための方法であって、 前記電子供給表面上に絶縁体層（７８）を形成するステ
ップと、 前記絶縁体層上に放出エリアを画定するステップと、 前記絶縁体層および前記開口部にわたってトンネル層
（２０）を被着するステップと、 前記トンネル層にわたって陰極層（１４）を被着するス
テップと、 前記陰極層と前記トンネル層とをエッチングするステッ
プと、 前記陰極層および前記絶縁体層上に可変密度のフォトレ
ジスト層（６１）を被着するステップと、 前記陰極層の一部を露出するくぼんだ開口部を形成する
ために、前記可変密度フォトレジスト層を現像するステ
ップと、 前記可変密度フォトレジスト層上と、前記陰極層上の前
記くぼんだ開口部内とに導電層（８２）を被着するステ
ップと、 前記可変密度フォトレジスト層と、その上に配置される
前記導電層とをリフトオフするステップとを含む方法。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】 【提出日】平成１４年１１月２０日（２００２．１１．
２０） 【手続補正１】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】図面の簡単な説明 【補正方法】変更 【補正内容】 【図面の簡単な説明】 【図１】本発明を組み込むトンネル放出器の典型的な図
である。 【図２】集束された電子ビームを生成するために、図１
のトンネル放出器を利用する典型的な図である。 【図３】表示装置を形成するために、いくつかのトンネ
ル放出器と光学レンズとを含む集積回路の典型的な図で
ある。 【図４】多数のトンネル放出器および制御回路を組み込
む集積回路の典型的なブロック図である。 【図５】トンネル放出器からのエネルギー放出を集束す
るレンズを含む集積回路上のトンネル放出器の典型的な
図である。 【図６】多数のトンネル放出器と、光子を生成するか、
あるいは通す陽極構造とを含む集積回路から形成される
典型的な表示装置を示す図である。 【図７A】書換え可能媒体に対して情報の読出しあるい
は記録を行うための多数のトンネル放出器を含む集積回
路を組み込む典型的な記憶素子を示す図である。 【図７B】図７Ａの典型的な記憶素子に組み込まれる典
型的な読出し回路を示す概略図である。 【図８】典型的なトンネル放出器の平面図である。 【図９】図８に示されるトンネル放出器の典型的な断面
図である。 【図１０】本発明のトンネル放出器を組み込む、電子装
置、すなわち表示装置あるいは記憶素子のうちの少なく
とも１つを組み込むコンピュータの典型的なブロック図
である。 【図１１A】本発明のトンネル放出器を形成するための
第１の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１１B】本発明のトンネル放出器を形成するための
第１の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１１C】本発明のトンネル放出器を形成するための
第１の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１１D】本発明のトンネル放出器を形成するための
第１の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１１E】本発明のトンネル放出器を形成するための
第１の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１１F】本発明のトンネル放出器を形成するための
第１の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１１G】本発明のトンネル放出器を形成するための
第１の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１１H】本発明のトンネル放出器を形成するための
第１の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１１I】本発明のトンネル放出器を形成するための
第１の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１１J】本発明のトンネル放出器を形成するための
第１の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１２A】本発明のトンネル放出器を形成するための
第２の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１２B】本発明のトンネル放出器を形成するための
第２の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１２C】本発明のトンネル放出器を形成するための
第２の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１２D】本発明のトンネル放出器を形成するための
第２の典型的なプロセスにおいて用いられる典型的なス
テップを示す図である。 【図１３A】オプションで本発明のトンネル放出器を改
善するために用いられる典型的なアニーリングプロセス
のグラフである。 【図１３B】オプションで本発明のトンネル放出器を改
善するために用いられる典型的なアニーリングプロセス
のグラフである。 【符号の説明】 １０ 電子供給源 １４ 陰極層 ２０ トンネル層 ２２ エネルギー放出 ２８ レンズ ３０,４０,５８,７６ 陽極構造 ３２ 収束されたビーム ５８ 媒体 ６０ 媒体エリア（複数の状態） ６１ 可変密度のフォトレジスト ７８ 絶縁体層 ８０ 接着層 ８２ 導電層 １００ 放出器 １２０,１２２ アニーリングプロセス
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ツィーツァン・チェン
アメリカ合衆国オレゴン州97330，コーバ
リス，スノーブラッシュ・ドライブ・4411
Ｆターム(参考） 5C135 CC01 CC05 CC08 HH02 HH17
HH20
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 放出器（１００）であって、 電子供給源（１０）と、 該電子供給源上に配置されるトンネル層（２０）と、 該トンネル層上に配置される陰極層（１４）と、 該陰極層上に部分的に配置され、放出エリアを形成する
ために開口部を画定する導電層（８２）とを含み、 前記電子供給源、前記トンネル層、および前記陰極層
は、アニーリングプロセス（１２０、１２２）にかけら
れている放出器。
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| US10/002422 | 2001-10-31 |
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|---|---|---|---|
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| US6781146B2 (en) * | 2001-04-30 | 2004-08-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Annealed tunneling emitter |
| JP2003031112A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-31 | Nec Corp | 冷陰極電子源 |
| US6703252B2 (en) * | 2002-01-31 | 2004-03-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method of manufacturing an emitter |
| US7176106B2 (en) * | 2003-06-13 | 2007-02-13 | Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Wafer bonding using reactive foils for massively parallel micro-electromechanical systems packaging |
| US6937698B2 (en) * | 2003-12-04 | 2005-08-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | X-ray generating apparatus having an emitter formed on a semiconductor structure |
| US7454221B1 (en) | 2005-07-12 | 2008-11-18 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Electron tube amplification |
| US7364268B2 (en) * | 2005-09-30 | 2008-04-29 | Lexmark International, Inc. | Nozzle members, compositions and methods for micro-fluid ejection heads |
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| KR100964094B1 (ko) * | 2008-11-10 | 2010-06-16 | 포항공과대학교 산학협력단 | 펨토초 전자 빔 발생 장치 및 방법 |
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Family Cites Families (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1032768A (en) * | 1961-10-17 | 1966-06-15 | Emi Ltd | Improvements in or relating to electron discharge devices |
| US4213192A (en) * | 1979-01-15 | 1980-07-15 | Christensen Alton O Sr | Electron beam accessed read-write-erase random access memory |
| NL184589C (nl) | 1979-07-13 | 1989-09-01 | Philips Nv | Halfgeleiderinrichting voor het opwekken van een elektronenbundel en werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijke halfgeleiderinrichting. |
| GB2109159B (en) | 1981-11-06 | 1985-05-30 | Philips Electronic Associated | Semiconductor electron source for display tubes and other equipment |
| EP0251328B1 (en) | 1986-07-04 | 1995-01-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron emitting device and process for producing the same |
| US4906840A (en) * | 1988-01-27 | 1990-03-06 | The Board Of Trustees Of Leland Stanford Jr., University | Integrated scanning tunneling microscope |
| US5090932A (en) | 1988-03-25 | 1992-02-25 | Thomson-Csf | Method for the fabrication of field emission type sources, and application thereof to the making of arrays of emitters |
| US4923421A (en) | 1988-07-06 | 1990-05-08 | Innovative Display Development Partners | Method for providing polyimide spacers in a field emission panel display |
| DE69033677T2 (de) | 1989-09-04 | 2001-05-23 | Canon Kk | Elektronenemissionselement- und Herstellungsverfahren desselben |
| US5814832A (en) | 1989-09-07 | 1998-09-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron emitting semiconductor device |
| JPH0512988A (ja) | 1990-10-13 | 1993-01-22 | Canon Inc | 半導体電子放出素子 |
| US5281897A (en) * | 1990-10-30 | 1994-01-25 | Hans Fimml | Method for operation of a cathode using the tunnelling effect and a cathode configuration for execution of the method |
| EP0532019B1 (en) | 1991-09-13 | 1997-12-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor electron emission device |
| US5702870A (en) | 1993-08-27 | 1997-12-30 | Vlsi Technology, Inc. | Integrated-circuit via formation using gradient photolithography |
| US5506402A (en) * | 1994-07-29 | 1996-04-09 | Varo Inc. | Transmission mode 1.06 μM photocathode for night vision having an indium gallium arsenide active layer and an aluminum gallium azsenide window layer |
| JP3532275B2 (ja) | 1994-12-28 | 2004-05-31 | ソニー株式会社 | 平面表示パネル |
| US5557596A (en) | 1995-03-20 | 1996-09-17 | Gibson; Gary | Ultra-high density storage device |
| US5688158A (en) * | 1995-08-24 | 1997-11-18 | Fed Corporation | Planarizing process for field emitter displays and other electron source applications |
| US5722162A (en) | 1995-10-12 | 1998-03-03 | Fujitsu Limited | Fabrication procedure for a stable post |
| US5914202A (en) | 1996-06-10 | 1999-06-22 | Sharp Microeletronics Technology, Inc. | Method for forming a multi-level reticle |
| JP3171785B2 (ja) | 1996-06-20 | 2001-06-04 | 富士通株式会社 | 薄型表示装置、及びそれに用いる電界放出陰極の製造方法 |
| US5696385A (en) * | 1996-12-13 | 1997-12-09 | Motorola | Field emission device having reduced row-to-column leakage |
| JPH10308166A (ja) | 1997-03-04 | 1998-11-17 | Pioneer Electron Corp | 電子放出素子及びこれを用いた表示装置 |
| JP3570864B2 (ja) * | 1997-08-08 | 2004-09-29 | パイオニア株式会社 | 電子放出素子及びこれを用いた表示装置 |
| EP0896354A1 (en) * | 1997-08-08 | 1999-02-10 | Pioneer Electronic Corporation | Electron emission device and display device using the same |
| DE69818633T2 (de) * | 1997-08-27 | 2004-07-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma | Elektronen emittierende vorrichtung, feldemissionsanzeigevorrichtung und herstellungsverfahren derselben |
| TW391022B (en) * | 1997-10-29 | 2000-05-21 | Mitsubishi Rayon Co | Field emission electron source, method of producing the same, and use of the same |
| US6010918A (en) * | 1998-02-10 | 2000-01-04 | Fed Corporation | Gate electrode structure for field emission devices and method of making |
| US6011356A (en) | 1998-04-30 | 2000-01-04 | St. Clair Intellectual Property Consultants, Inc. | Flat surface emitter for use in field emission display devices |
| US6137212A (en) | 1998-05-26 | 2000-10-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Field emission flat panel display with improved spacer architecture |
| JP2000011859A (ja) | 1998-06-22 | 2000-01-14 | Yamaha Corp | 電界放射型素子の製造方法 |
| US6107732A (en) | 1998-07-13 | 2000-08-22 | Si Diamond Technology, Inc. | Inhibiting edge emission for an addressable field emission thin film flat cathode display |
| TW436837B (en) * | 1998-11-16 | 2001-05-28 | Matsushita Electric Works Ltd | Field emission-type electron source and manufacturing method thereof and display using the electron source |
| GB9905132D0 (en) * | 1999-03-06 | 1999-04-28 | Smiths Industries Plc | Electron emitting devices |
| US6765342B1 (en) * | 1999-10-18 | 2004-07-20 | Matsushita Electric Work, Ltd. | Field emission-type electron source and manufacturing method thereof |
| JP2001229808A (ja) * | 1999-12-08 | 2001-08-24 | Canon Inc | 電子放出装置 |
| US6781146B2 (en) * | 2001-04-30 | 2004-08-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Annealed tunneling emitter |
| US6753544B2 (en) * | 2001-04-30 | 2004-06-22 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Silicon-based dielectric tunneling emitter |
-
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