JP3095780B2 - 低温酸化法を用いてエミッタサイトを尖らせる方法 - Google Patents
低温酸化法を用いてエミッタサイトを尖らせる方法Info
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- JP3095780B2 JP3095780B2 JP08515455A JP51545596A JP3095780B2 JP 3095780 B2 JP3095780 B2 JP 3095780B2 JP 08515455 A JP08515455 A JP 08515455A JP 51545596 A JP51545596 A JP 51545596A JP 3095780 B2 JP3095780 B2 JP 3095780B2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/022—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes
- H01J9/025—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes of field emission cathodes
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、電界放出表示（FED）と、FEDで使用するエ
ミッタサイトを尖らせる方法、およびその他の電子機器
に関する。
ミッタサイトを尖らせる方法、およびその他の電子機器
に関する。
平面表示装置は、コンピュータおよびその他の電子装
置により発生された情報を光学的に表示するために、最
近開発されている。それらの表示装置は、従来の陰極線
管表示装置より一層軽量に製造でき、かつ所要電力が少
ない。１つの種類の平面表示装置が、冷陰極電界放出表
示装置（FED）として知られている。
置により発生された情報を光学的に表示するために、最
近開発されている。それらの表示装置は、従来の陰極線
管表示装置より一層軽量に製造でき、かつ所要電力が少
ない。１つの種類の平面表示装置が、冷陰極電界放出表
示装置（FED）として知られている。
冷陰極FEDは、カソードルミネッセントスクリーンを
照射して光学的画像を発生するために電子放出を用い
る。FEDの１つの画素10を第１図に示す。
照射して光学的画像を発生するために電子放出を用い
る。FEDの１つの画素10を第１図に示す。
FEDは、導電層12を形成されたベースプレート（すな
わち、基板）11を含む。エミッタサイト13が、導電層12
上に形成される。エミッタサイト13は、尖った部部を有
する尖った突出部として通常形成される。あるいは、エ
ミッタサイト13は尖った縁部として、尖った頂部を有す
る多面体構造（たとえば、三角錐）として、または点の
アレイとして形成できる。
わち、基板）11を含む。エミッタサイト13が、導電層12
上に形成される。エミッタサイト13は、尖った部部を有
する尖った突出部として通常形成される。あるいは、エ
ミッタサイト13は尖った縁部として、尖った頂部を有す
る多面体構造（たとえば、三角錐）として、または点の
アレイとして形成できる。
ゲート電極構造、またはグリッド15に、エミッタサイ
ト13が組合わされる。グリッド15とベースプレート11
は、電圧源20に電気的に通じている。エミッタサイト13
とグリッド15との間に十分な電圧差が生ずると、ファウ
ラー−ノルトハイム電子放出がエミッタサイト13から開
始される。エミッタサイト13で放出された電子17は、カ
ソードルミネッセント表示スクリーン16に入射する。表
示スクリーン16は、外部ガラス面14と、透明電極19と、
蛍光体膜21とを含む。蛍光体膜21に入射した電子は、膜
21に含まれている蛍光体のエネルギーレベルを高くす
る。蛍光体がそれの正常なエネルギーレベルに戻ると、
光子が放出されて光学的画像を形成する。
ト13が組合わされる。グリッド15とベースプレート11
は、電圧源20に電気的に通じている。エミッタサイト13
とグリッド15との間に十分な電圧差が生ずると、ファウ
ラー−ノルトハイム電子放出がエミッタサイト13から開
始される。エミッタサイト13で放出された電子17は、カ
ソードルミネッセント表示スクリーン16に入射する。表
示スクリーン16は、外部ガラス面14と、透明電極19と、
蛍光体膜21とを含む。蛍光体膜21に入射した電子は、膜
21に含まれている蛍光体のエネルギーレベルを高くす
る。蛍光体がそれの正常なエネルギーレベルに戻ると、
光子が放出されて光学的画像を形成する。
ゲートされる画素10では、グリッド15は絶縁層18によ
りベースプレート11から電気的に分離される。絶縁層18
は、グリッド15の支持も行い、電圧差の降伏を阻止す
る。絶縁層18とグリッド15は、エミッタサイト13を囲む
空胴23を含む。
りベースプレート11から電気的に分離される。絶縁層18
は、グリッド15の支持も行い、電圧差の降伏を阻止す
る。絶縁層18とグリッド15は、エミッタサイト13を囲む
空胴23を含む。
電界放出表示装置の個々の画素は、真空マイクロエレ
クトロニック三極管と呼ばれることもある。三極管素子
は、カソード（電界電子放出場所）と、アノード（カソ
ードルミネッセントスクリーン）と、ゲート（グリッ
ド）とを含む。Casper他に付与された米国特許第521047
2号、Cathey他に付与された米国特許第5232549号、Lowr
ey他に付与された米国特許第5205770号、Doan他に付与
された米国特許第5186670号、Doan他に付与された米国
特許第5229961号が、電界放出表示装置の要素を製造す
る種々の方法を開示している。
クトロニック三極管と呼ばれることもある。三極管素子
は、カソード（電界電子放出場所）と、アノード（カソ
ードルミネッセントスクリーン）と、ゲート（グリッ
ド）とを含む。Casper他に付与された米国特許第521047
2号、Cathey他に付与された米国特許第5232549号、Lowr
ey他に付与された米国特許第5205770号、Doan他に付与
された米国特許第5186670号、Doan他に付与された米国
特許第5229961号が、電界放出表示装置の要素を製造す
る種々の方法を開示している。
FEDのエミッタサイトは、シリコンまたはモリブデン
やタングステンなどの金属で通常製造される。炭素およ
びダイヤモンドなどの他の導電性材料も使用されること
がある。表示スクリーンで一様な解像力と一様な輝度と
を得るために、各エミッタサイトは表示スクリーンから
一様に隔てなければならない。したがって、一様性を高
するために、シリコンおよびその他の基板上にエミッタ
サイトを製造するための種々の方法が開発されている。
やタングステンなどの金属で通常製造される。炭素およ
びダイヤモンドなどの他の導電性材料も使用されること
がある。表示スクリーンで一様な解像力と一様な輝度と
を得るために、各エミッタサイトは表示スクリーンから
一様に隔てなければならない。したがって、一様性を高
するために、シリコンおよびその他の基板上にエミッタ
サイトを製造するための種々の方法が開発されている。
例として、Sandhuに付与された米国特許第5151061号
が、シリコン基板上に自己整合円錐エミッタサイトを製
造する方法を記述している。Doan他に付与された米国特
許第5256799号が、FEDの自己整合エミッタサイトおよび
ゲート構造を製造する方法を記述している。
が、シリコン基板上に自己整合円錐エミッタサイトを製
造する方法を記述している。Doan他に付与された米国特
許第5256799号が、FEDの自己整合エミッタサイトおよび
ゲート構造を製造する方法を記述している。
一様な形および一様な間隔にすることに加えて、適度
な電圧で最適な電界放出を行えるようにするために、エ
ミッタサイトを鋭くすべきでもある。電界放出を行わせ
るために要する電圧は、鋭さが増すにつれて劇的に低下
する。この理由から、FEDの製造作業中に、エミッタサ
イトを尖らせるために加熱酸化を通常用いる。例とし
て、エミッタサイトを単結晶シリコンで製造すると、Si
O2の層をシリコン突起上に形成するために加熱酸化法を
使用できる。その後で、湿式エッチング法を用いてこの
表面酸化物を除去する。
な電圧で最適な電界放出を行えるようにするために、エ
ミッタサイトを鋭くすべきでもある。電界放出を行わせ
るために要する電圧は、鋭さが増すにつれて劇的に低下
する。この理由から、FEDの製造作業中に、エミッタサ
イトを尖らせるために加熱酸化を通常用いる。例とし
て、エミッタサイトを単結晶シリコンで製造すると、Si
O2の層をシリコン突起上に形成するために加熱酸化法を
使用できる。その後で、湿式エッチング法を用いてこの
表面酸化物を除去する。
単結晶シリコンエミッタサイトを酸化技術で尖らせる
ために、改良した技術が最近開発された。そのような技
術の１つが、IEEE Transactions on Electron Devi
ces 38巻、10号 1991年10月号所載のMarcus他による
「原子的に尖ったシリコンおよび金属電界放出器（Atom
ically Sharp Silicon and Metal Field Emitter
s）」と題する技術文献に記載されている。Marcus他の
方法では、エミッタサイトは高さが５μｍの円錐であっ
て、単結晶シリコンを、好ましくは950℃の高温で、加
熱酸化する方法を用いて酸化で尖らせる。この方法で製
造したエミッタサイトの頂部における曲率半径は、1nm
より短い。単結晶シリコンエミッタサイトを製造して尖
らせる他の方法が、Marcus他に付与された米国特許第51
00355号に開始されている。この方法では、シリコン突
起を製造し、その後で、型となる材料で被覆する。シリ
コンを除去し、型に金属を充填する。その後で、型を除
去して金属突起を残す。
ために、改良した技術が最近開発された。そのような技
術の１つが、IEEE Transactions on Electron Devi
ces 38巻、10号 1991年10月号所載のMarcus他による
「原子的に尖ったシリコンおよび金属電界放出器（Atom
ically Sharp Silicon and Metal Field Emitter
s）」と題する技術文献に記載されている。Marcus他の
方法では、エミッタサイトは高さが５μｍの円錐であっ
て、単結晶シリコンを、好ましくは950℃の高温で、加
熱酸化する方法を用いて酸化で尖らせる。この方法で製
造したエミッタサイトの頂部における曲率半径は、1nm
より短い。単結晶シリコンエミッタサイトを製造して尖
らせる他の方法が、Marcus他に付与された米国特許第51
00355号に開始されている。この方法では、シリコン突
起を製造し、その後で、型となる材料で被覆する。シリ
コンを除去し、型に金属を充填する。その後で、型を除
去して金属突起を残す。
エミッタサイトを製造するための酸化により尖らせ
る、従来の方法に付随する１つの問題は、一般に、それ
らの方法が比較的高い温度で行われることである。例と
して、加熱酸化法のための温度は、通常は900℃〜1100
℃である。高い酸化温度は、各種の材料から製造された
エミッタサイトをうまく尖らせることを妨げる。一般
に、それらの高温酸化により尖らせるそれらの方法は、
過去においては単結晶シリコンエミッタサイトにおいて
のみ使用されていて、アモルファスシリコンには使用さ
れなかった。アモルファスシリコンで製造されたエミッ
タサイトでは、アモルファスシリコンを多結晶に転換す
る間に劣化が起きる。約600℃またはそれ以上の温度で
は、アモルファスシリコンは多結晶になることがあり、
エミッタサイトに粒子境界と酸化物の亀裂が生ずる。そ
れらの粒子境界亀裂に沿って、加速酸化が起きる。
る、従来の方法に付随する１つの問題は、一般に、それ
らの方法が比較的高い温度で行われることである。例と
して、加熱酸化法のための温度は、通常は900℃〜1100
℃である。高い酸化温度は、各種の材料から製造された
エミッタサイトをうまく尖らせることを妨げる。一般
に、それらの高温酸化により尖らせるそれらの方法は、
過去においては単結晶シリコンエミッタサイトにおいて
のみ使用されていて、アモルファスシリコンには使用さ
れなかった。アモルファスシリコンで製造されたエミッ
タサイトでは、アモルファスシリコンを多結晶に転換す
る間に劣化が起きる。約600℃またはそれ以上の温度で
は、アモルファスシリコンは多結晶になることがあり、
エミッタサイトに粒子境界と酸化物の亀裂が生ずる。そ
れらの粒子境界亀裂に沿って、加速酸化が起きる。
アモルファスシリコンの高温酸化に伴う第２の問題
は、隆起すなわち凹凸がエミッタサイトの表面に形成さ
れることである。また、これは電子放出特性が一様でな
く、解像力が低い変形したエミッタサイトすなわち非対
称的なエミッタサイトを生ずることがある。対称的にな
るように設計されたエミッタサイトでは、変形したエミ
ッタサイト、すなわち非対称的なエミッタサイトのため
に解像力が低く、グリッド電流が増加する結果となる。
は、隆起すなわち凹凸がエミッタサイトの表面に形成さ
れることである。また、これは電子放出特性が一様でな
く、解像力が低い変形したエミッタサイトすなわち非対
称的なエミッタサイトを生ずることがある。対称的にな
るように設計されたエミッタサイトでは、変形したエミ
ッタサイト、すなわち非対称的なエミッタサイトのため
に解像力が低く、グリッド電流が増加する結果となる。
エミッタサイトの製造に使用する、アモルファスシリ
コン以外の材料も高温酸化により悪影響を受ける。例と
して、金属または金属−シリコン複合体で製造したエミ
ッタサイトも、高温酸化を受けると歪みおよび粒子境界
成長を起こすことがある。
コン以外の材料も高温酸化により悪影響を受ける。例と
して、金属または金属−シリコン複合体で製造したエミ
ッタサイトも、高温酸化を受けると歪みおよび粒子境界
成長を起こすことがある。
更に、高温酸化法は、ベースプレート（11、第１図）
などの電界放出表示器の他の部品を製造するための、あ
る材料の使用が妨げられる。例として、フロートガラス
材料は、歪み温度や軟化温度が比較的低い。フロートガ
ラスでは、約500℃で大きな歪みが起き、約700℃で大き
な軟化が起きる。
などの電界放出表示器の他の部品を製造するための、あ
る材料の使用が妨げられる。例として、フロートガラス
材料は、歪み温度や軟化温度が比較的低い。フロートガ
ラスでは、約500℃で大きな歪みが起き、約700℃で大き
な軟化が起きる。
高温酸化で尖らす方法の他の問題は、エミッタサイト
のための集積回路に関連する回路素子に悪影響を及ぼす
ことである。エミッタサイトを含むベースプレートは、
種々の熱膨張率を持つ各種の材料で製造されるから、高
温に加熱すると応力により障害をひき起こすことがあ
る。アルミニウム合金の相互接続部および接点は、酸化
法で必要とする高温度で軟化したり、流動したりする。
また、高温度で悪影響を受けることがある他の回路素子
が存在する中で、エミッタサイトを更に尖らしたり、再
加工により尖らしたりすることが必要なことがある。
のための集積回路に関連する回路素子に悪影響を及ぼす
ことである。エミッタサイトを含むベースプレートは、
種々の熱膨張率を持つ各種の材料で製造されるから、高
温に加熱すると応力により障害をひき起こすことがあ
る。アルミニウム合金の相互接続部および接点は、酸化
法で必要とする高温度で軟化したり、流動したりする。
また、高温度で悪影響を受けることがある他の回路素子
が存在する中で、エミッタサイトを更に尖らしたり、再
加工により尖らしたりすることが必要なことがある。
第2A図および第2B図は、アモルファスシリコンで製造
したエミッタサイトを尖らせるための従来の高温酸化法
の使用を示す。第2A図で、円錐形のアモルファスシリコ
ンエミッタサイト13が、ベースプレート11の上に形成さ
れている。第2A図に示すように、各エミッタサイト13は
ベースプレート11の表面から突き出ており、鈍い形の頂
部32を含む。酸化により尖らせる方法の実施中は、酸化
物層24（第2B図）がエミッタサイト13の上で成長させら
れる。この酸化物層24を除去した後では、頂部32の曲率
半径が小さくされてエミッタサイト13は一層尖る。
したエミッタサイトを尖らせるための従来の高温酸化法
の使用を示す。第2A図で、円錐形のアモルファスシリコ
ンエミッタサイト13が、ベースプレート11の上に形成さ
れている。第2A図に示すように、各エミッタサイト13は
ベースプレート11の表面から突き出ており、鈍い形の頂
部32を含む。酸化により尖らせる方法の実施中は、酸化
物層24（第2B図）がエミッタサイト13の上で成長させら
れる。この酸化物層24を除去した後では、頂部32の曲率
半径が小さくされてエミッタサイト13は一層尖る。
第2B図に示すように、酸化により尖らせる方法の実施
中は、高温酸化ガス22をエミッタサイト13の上に流して
酸化層24を形成する。その後で、湿式エッチング法を用
いてこの酸化層24を除去する。しかし、酸化作業中に用
いる高温度はアモルファスシリコンをポリシリコンにし
て、酸化が早く行われる場所に粒子境界25を生じさせ
る。そのために、エミッタサイト13中に伸びる酸化物の
亀裂26が生じて、変形および非対称性を生ずる結果とな
る。この構造における１つの問題は、変形したエミッタ
サイトのために、電界放出が一様でなくなることであ
る。それによって、FEDにおける解像力が低くなり、か
つグリッド電流が多くなり、ある場合には「ターンオ
ン」電圧が高くなる。
中は、高温酸化ガス22をエミッタサイト13の上に流して
酸化層24を形成する。その後で、湿式エッチング法を用
いてこの酸化層24を除去する。しかし、酸化作業中に用
いる高温度はアモルファスシリコンをポリシリコンにし
て、酸化が早く行われる場所に粒子境界25を生じさせ
る。そのために、エミッタサイト13中に伸びる酸化物の
亀裂26が生じて、変形および非対称性を生ずる結果とな
る。この構造における１つの問題は、変形したエミッタ
サイトのために、電界放出が一様でなくなることであ
る。それによって、FEDにおける解像力が低くなり、か
つグリッド電流が多くなり、ある場合には「ターンオ
ン」電圧が高くなる。
発明の目的 エミッタサイトを尖らすための従来技術の高温酸化法
のそれらの欠点およびその他の欠点に鑑みて、エミッタ
サイトを尖らすための改良した方法に対する需要が当該
分野にある。したがって、本発明の目的は、冷陰極電界
放出表示装置（FED）およびその他の電子装置で使用す
るために適当な、エミッタサイトを尖らすための改良し
た方法を得ることである。
のそれらの欠点およびその他の欠点に鑑みて、エミッタ
サイトを尖らすための改良した方法に対する需要が当該
分野にある。したがって、本発明の目的は、冷陰極電界
放出表示装置（FED）およびその他の電子装置で使用す
るために適当な、エミッタサイトを尖らすための改良し
た方法を得ることである。
本発明の他の目的は、エミッタサイトの歪みを阻止
し、かつエミッタサイトに関連するその他の部品に対す
る損傷を阻止するために、比較的低い温度でエミッタサ
イトを尖らすための低温法を得ることである。
し、かつエミッタサイトに関連するその他の部品に対す
る損傷を阻止するために、比較的低い温度でエミッタサ
イトを尖らすための低温法を得ることである。
本発明の別の目的は、温度歪みを減少し、アモルファ
スシリコンエミッタサイトおよびガラスベースプレート
などの改良した材料を使用できるようにするために、エ
ミッタサイトを尖らすための低温法を得ることである。
スシリコンエミッタサイトおよびガラスベースプレート
などの改良した材料を使用できるようにするために、エ
ミッタサイトを尖らすための低温法を得ることである。
本発明の更に別の目的は、効率的で、大量生産法に適
合する、エミッタサイトを尖らすための改良した方法を
得ることである。
合する、エミッタサイトを尖らすための改良した方法を
得ることである。
本発明のその他の目的、利点および性能は、説明が続
くにつれて一層明らかになるであろう。
くにつれて一層明らかになるであろう。
本発明にしたがって、冷陰極電界放出表示装置のため
のエミッタサイトを尖らす改良した方法が得られる。本
発明の方法は、一般的にいえば、ベースプレート（基
板）上に盛り上がった突起を形成する工程と、突起の上
に酸化物層を形成するための低温消耗性酸化（consumpt
ive oxidation）法を用いる工程と、その後で酸化物層
を除去して突起を露出させ、その突起を尖らせてエミッ
タサイトを形成する工程とを含む。例により、突起を、
頂部が尖った円錐形、頂部が刃状のくさび形、または頂
部が尖った三角錐にできる。
のエミッタサイトを尖らす改良した方法が得られる。本
発明の方法は、一般的にいえば、ベースプレート（基
板）上に盛り上がった突起を形成する工程と、突起の上
に酸化物層を形成するための低温消耗性酸化（consumpt
ive oxidation）法を用いる工程と、その後で酸化物層
を除去して突起を露出させ、その突起を尖らせてエミッ
タサイトを形成する工程とを含む。例により、突起を、
頂部が尖った円錐形、頂部が刃状のくさび形、または頂
部が尖った三角錐にできる。
使用する材料に応じて、エミッタサイトを尖らすため
に酸化物膜を成長させる好適な低温消耗性酸化法は、ウ
ェットバス陽極酸化と、プラズマ支援酸化と、プラズマ
陰極酸化と、高圧酸化とを含む。一般に、それらの低温
酸化法は、酸化種または消耗性のエミッタサイト中への
拡散速度を高くするために、温度ではなくて電圧または
圧力を用いる。これにより、先行技術の高温加熱酸化法
に伴う、粒子境界の形成、およびアモルファスシリコン
エミッタサイトおよび金属エミッタサイト中での酸化物
亀裂の形成などの、制約の多くが克服される。また、本
発明により、ガラスベースプレートなどの低温材料が、
表示装置の種々の回路部品の製造に使用できるようにさ
れる。更に、表示装置に関連する金属相互接続部などの
回路素子に悪影響を及ぼすことなしに、エミッタサイト
を尖らしたり、再加工により尖らしたり、または一層尖
らすために本発明の方法を使用できる。
に酸化物膜を成長させる好適な低温消耗性酸化法は、ウ
ェットバス陽極酸化と、プラズマ支援酸化と、プラズマ
陰極酸化と、高圧酸化とを含む。一般に、それらの低温
酸化法は、酸化種または消耗性のエミッタサイト中への
拡散速度を高くするために、温度ではなくて電圧または
圧力を用いる。これにより、先行技術の高温加熱酸化法
に伴う、粒子境界の形成、およびアモルファスシリコン
エミッタサイトおよび金属エミッタサイト中での酸化物
亀裂の形成などの、制約の多くが克服される。また、本
発明により、ガラスベースプレートなどの低温材料が、
表示装置の種々の回路部品の製造に使用できるようにさ
れる。更に、表示装置に関連する金属相互接続部などの
回路素子に悪影響を及ぼすことなしに、エミッタサイト
を尖らしたり、再加工により尖らしたり、または一層尖
らすために本発明の方法を使用できる。
第１図は、先行技術のFED画素を示す略図である。
第2A図は、酸化により尖らせる前の先行技術のエミッ
タサイトの略図である。
タサイトの略図である。
第2B図は、先行技術の尖らせる高温酸化法中の粒子境
界の形成と酸化物亀裂の形成を示す略図である。
界の形成と酸化物亀裂の形成を示す略図である。
第3A図および第3B図は、本発明にしたがってエミッタ
サイトを形成するためのウェットバス陽極酸化装置の略
図である。
サイトを形成するためのウェットバス陽極酸化装置の略
図である。
第4A図は、本発明にしたがってエミッタサイトを形成
するための低温プラズマ陰極酸化装置の略図である。
するための低温プラズマ陰極酸化装置の略図である。
第4B図は、本発明にしたがってエミッタサイトを形成
するための低温プラズマ陽極酸化装置の略図である。
するための低温プラズマ陽極酸化装置の略図である。
第５図は、本発明にしたがってエミッタサイトを形成
するための高圧酸化装置の略図である。
するための高圧酸化装置の略図である。
ウェットバス陽極酸化 本発明の１つの面では、シリコンエミッタサイトを尖
らせるためにウェットバス陽極酸化法を用いる。第3A図
は、ベースプレート54上に形成されているシリコンエミ
ッタサイト53上に酸化物層を形成するのに適当な、ウェ
ットバス陽極酸化装置52を示す。この技術では時に基板
と呼ばれることもある、ベースプレート54は、シリコン
またはフロートガラスなどの堅い材料で製造される。ソ
ーダ石灰フロートガラスとしても知られているフロート
ガラスは、炉を用いて砂と石灰から製造される市販のガ
ラスである。
らせるためにウェットバス陽極酸化法を用いる。第3A図
は、ベースプレート54上に形成されているシリコンエミ
ッタサイト53上に酸化物層を形成するのに適当な、ウェ
ットバス陽極酸化装置52を示す。この技術では時に基板
と呼ばれることもある、ベースプレート54は、シリコン
またはフロートガラスなどの堅い材料で製造される。ソ
ーダ石灰フロートガラスとしても知られているフロート
ガラスは、炉を用いて砂と石灰から製造される市販のガ
ラスである。
ウェットバス陽極酸化装置52は、電解質溶液を満たさ
れている囲まれたタンク56を含む。適当な電解質溶液
は、ｎ−メチル・アセトアニリド＋脱イオン水＋KNO3を
含む。電解質溶液は、H3PO4/水またはHNO3/水を含むこ
ともできる。ベースプレート54を、ホルダ60に取り付け
る。そのホルダは、正電極64すなわち陽極に接続され
る。ステンレス鋼などの導電材料、またはエミッタサイ
ト53と同じ材料から製作された陰極66を負電極68に接続
する。
れている囲まれたタンク56を含む。適当な電解質溶液
は、ｎ−メチル・アセトアニリド＋脱イオン水＋KNO3を
含む。電解質溶液は、H3PO4/水またはHNO3/水を含むこ
ともできる。ベースプレート54を、ホルダ60に取り付け
る。そのホルダは、正電極64すなわち陽極に接続され
る。ステンレス鋼などの導電材料、またはエミッタサイ
ト53と同じ材料から製作された陰極66を負電極68に接続
する。
この装置では、酸化物（すなわち、SiO2）を堆積させ
るのではなく、成長させる。これは、成長した酸化物が
シリコンの化学的消耗の結果であって、シリコンの表面
上への付着ではないことを意味する。この消耗法によ
り、固体廃棄副生物も生成される。しかし、最終結果
は、酸化物が除去された後の尖り効果（すなわち、エミ
ッタサイト53の頂部における曲率半径が短くなる）であ
る。第3A図に示す装置では、負電極68と正電極64との間
に加えられる駆動電圧が、酸化物層の厚さの決定におけ
る最も重要な要因である。より高い電圧では、より厚い
酸化物層が成長させられる結果となる。
るのではなく、成長させる。これは、成長した酸化物が
シリコンの化学的消耗の結果であって、シリコンの表面
上への付着ではないことを意味する。この消耗法によ
り、固体廃棄副生物も生成される。しかし、最終結果
は、酸化物が除去された後の尖り効果（すなわち、エミ
ッタサイト53の頂部における曲率半径が短くなる）であ
る。第3A図に示す装置では、負電極68と正電極64との間
に加えられる駆動電圧が、酸化物層の厚さの決定におけ
る最も重要な要因である。より高い電圧では、より厚い
酸化物層が成長させられる結果となる。
電圧依存性の原因である、成長機構の１つの理論は、
エミッタサイト53からのシリコンが、成長している酸化
物層中を通って溶液まで移動し、そこで酸素が電気化学
的に生成される、というものである。移動するシリコン
原子は、酸素と反応して追加の酸化されたシリコンを生
成する。酸化物は、100℃以下の比較的低い温度で形成
できる。エミッタサイト53を尖らせるために、酸化物の
厚さは、約500〜5000オングストロームの間である。100
0オングストロームの厚さが好ましい。
エミッタサイト53からのシリコンが、成長している酸化
物層中を通って溶液まで移動し、そこで酸素が電気化学
的に生成される、というものである。移動するシリコン
原子は、酸素と反応して追加の酸化されたシリコンを生
成する。酸化物は、100℃以下の比較的低い温度で形成
できる。エミッタサイト53を尖らせるために、酸化物の
厚さは、約500〜5000オングストロームの間である。100
0オングストロームの厚さが好ましい。
例によって、高さが1.2ミクロンで、形が円錐である
エミッタサイト53を、ほう素をドープした10〜14Ω−cm
のシリコンからエッチング法を用いて製造した。その後
で、第3A図に示すウェットバス陽極酸化を用いてエミッ
タサイト53を尖らせた。その後で、化学的除去により酸
化物を除去した。ｎ−メチル・アセトアミド97.05重量
％と、脱イオン水2.525重量％と、KNO30.425重量％とに
より、70℃の温度で電解質溶液を構成した。陰極66を、
アルミニウムで製作した。1100オングストロームの酸化
物膜を成長させた。43分の成長期間中は、電流を比較的
一定に保持した。電圧を、最初の170ボルトから10分間
で236ボルトまで上昇し、266ボルトまで20分間で上昇
し、296ボルトまで30分間で上昇し、338ボルトまで40分
間で上昇し、350ボルトで43分間で上昇した。酸化物の
成長の後で、試料を脱イオン水で洗浄し、その後で、7:
1の緩衝した酸化物エッチング酸を含むHF溶液に40秒間
浸して、酸化物層を除去した。この後で、脱イオン水で
洗浄し、乾燥した。
エミッタサイト53を、ほう素をドープした10〜14Ω−cm
のシリコンからエッチング法を用いて製造した。その後
で、第3A図に示すウェットバス陽極酸化を用いてエミッ
タサイト53を尖らせた。その後で、化学的除去により酸
化物を除去した。ｎ−メチル・アセトアミド97.05重量
％と、脱イオン水2.525重量％と、KNO30.425重量％とに
より、70℃の温度で電解質溶液を構成した。陰極66を、
アルミニウムで製作した。1100オングストロームの酸化
物膜を成長させた。43分の成長期間中は、電流を比較的
一定に保持した。電圧を、最初の170ボルトから10分間
で236ボルトまで上昇し、266ボルトまで20分間で上昇
し、296ボルトまで30分間で上昇し、338ボルトまで40分
間で上昇し、350ボルトで43分間で上昇した。酸化物の
成長の後で、試料を脱イオン水で洗浄し、その後で、7:
1の緩衝した酸化物エッチング酸を含むHF溶液に40秒間
浸して、酸化物層を除去した。この後で、脱イオン水で
洗浄し、乾燥した。
そのように、低い温度ではウェットバス陽極酸化が好
ましいから、エミッタサイトの歪みは最小になる。ま
た、種々の回路素子（たとえば、アルミニウム接点）を
製造した後で低温酸化法を実施でき、しかもそれらの素
子にとって有害でない。
ましいから、エミッタサイトの歪みは最小になる。ま
た、種々の回路素子（たとえば、アルミニウム接点）を
製造した後で低温酸化法を実施でき、しかもそれらの素
子にとって有害でない。
第3B図を参照して、金属、シリコンまたはシリコン−
金属複合体で製造したエミッタサイト76の表面を酸化す
るために、第3A図に示すものに類似するウェットバス陽
極酸化装置70を使用できる。ウェットバス陽極酸化装置
70では、ベースプレート74をホルダ72の上に装着でき
る。この装置では、ベースプレート74とエミッタサイト
76は、正電極に接続される。したがって、それらは陽極
である。陰極板78が、負電極に接続される。電解質溶液
80は、エミッタサイト76上に酸化物層を生ずる溶液であ
るが、成長した酸化物や、成長した酸化物76は溶解しな
い。モリブデン、シリコン、タンタルまたはアルミニウ
ム製のエミッタサイトの場合には、適当な電解質溶液は
ｎ−メチル・アセトアミドを388グラム、H2Oを10グラ
ム、およびKNO3を1.7グラムを含む。その装置は、100℃
より低い温度で運転できる。
金属複合体で製造したエミッタサイト76の表面を酸化す
るために、第3A図に示すものに類似するウェットバス陽
極酸化装置70を使用できる。ウェットバス陽極酸化装置
70では、ベースプレート74をホルダ72の上に装着でき
る。この装置では、ベースプレート74とエミッタサイト
76は、正電極に接続される。したがって、それらは陽極
である。陰極板78が、負電極に接続される。電解質溶液
80は、エミッタサイト76上に酸化物層を生ずる溶液であ
るが、成長した酸化物や、成長した酸化物76は溶解しな
い。モリブデン、シリコン、タンタルまたはアルミニウ
ム製のエミッタサイトの場合には、適当な電解質溶液は
ｎ−メチル・アセトアミドを388グラム、H2Oを10グラ
ム、およびKNO3を1.7グラムを含む。その装置は、100℃
より低い温度で運転できる。
プラズマ支援酸化 シリコンのプラズマ支援酸化は、電解質が酸素プラズ
マで置き換えられることを除き、ウェットバス装置52
（第3A図）に類似する。この技術は、無線周波数（RF）
またはdc電子源により発生された酸素放電中で実施でき
る。例として、低くした圧力（たとえば、0.1torr）で
含まれている酸素に高エネルギー無線周波数（RF）フィ
ールド（たとえば、13,56MHz）を加えることにより、酸
素プラズマを発生できる。一般に、800℃より上で行う
加熱装置より低い温度（たとえば、300℃〜700℃）で酸
化物を成長させるために、そのプラズマを使用できる。
低温プラズマ支援酸化では、シリコンを移動させるdcシ
リコン陽極により、二酸化シリコンから、および基板上
の二酸化シリコン層から、酸素イオンが取り出される。
温度、プラズマ密度および基板ドーピング濃度が高くな
ると、SiO2の成長速度は上昇する。
マで置き換えられることを除き、ウェットバス装置52
（第3A図）に類似する。この技術は、無線周波数（RF）
またはdc電子源により発生された酸素放電中で実施でき
る。例として、低くした圧力（たとえば、0.1torr）で
含まれている酸素に高エネルギー無線周波数（RF）フィ
ールド（たとえば、13,56MHz）を加えることにより、酸
素プラズマを発生できる。一般に、800℃より上で行う
加熱装置より低い温度（たとえば、300℃〜700℃）で酸
化物を成長させるために、そのプラズマを使用できる。
低温プラズマ支援酸化では、シリコンを移動させるdcシ
リコン陽極により、二酸化シリコンから、および基板上
の二酸化シリコン層から、酸素イオンが取り出される。
温度、プラズマ密度および基板ドーピング濃度が高くな
ると、SiO2の成長速度は上昇する。
プラズマ酸化装置は、種々の種類に更に分類できる。
「陽極プラズマ酸化」法では、酸化した基板を外部で正
にバイアスする。「陰極プラグマ酸化」法では、基板を
浮動電位にするが、プラズマ閉じ込めのために、プラズ
マに面しない表面で酸化が起きる。
「陽極プラズマ酸化」法では、酸化した基板を外部で正
にバイアスする。「陰極プラグマ酸化」法では、基板を
浮動電位にするが、プラズマ閉じ込めのために、プラズ
マに面しない表面で酸化が起きる。
陽極プラズマ酸化装置が、Journal of Electrochem
ical Society、1957年４月号230〜236ページ所載のP.
F.SchmidtおよびW.Michelによる「シリコン上の酸化膜
の陽極形成（Anodic Formation of Oxide films o
n Silicon）」と題する技術論文に記載されている。陰
極プラズマ酸化装置が、Journal of Electrochemical
Society、1991年、138巻、第４号、４月号所載のKama
l EljabalyおよびAmold Reismanによる「シリコンの
陰極プラズマ酸化の成長動力学およびアニーリングにつ
いての研究（Growth Kinetics and Annealing Stud
ies of the “Cathodic" Plasma Oxidation of
Silicon）」と題する技術論文に記載されている。ま
た、陰極プラズマ法がA.K.RayおよびA.Reismanに付与さ
れた米国特許第4323589号および第4232057号と、Reisma
n他に付与された米国特許第5039625号に記載されてい
る。
ical Society、1957年４月号230〜236ページ所載のP.
F.SchmidtおよびW.Michelによる「シリコン上の酸化膜
の陽極形成（Anodic Formation of Oxide films o
n Silicon）」と題する技術論文に記載されている。陰
極プラズマ酸化装置が、Journal of Electrochemical
Society、1991年、138巻、第４号、４月号所載のKama
l EljabalyおよびAmold Reismanによる「シリコンの
陰極プラズマ酸化の成長動力学およびアニーリングにつ
いての研究（Growth Kinetics and Annealing Stud
ies of the “Cathodic" Plasma Oxidation of
Silicon）」と題する技術論文に記載されている。ま
た、陰極プラズマ法がA.K.RayおよびA.Reismanに付与さ
れた米国特許第4323589号および第4232057号と、Reisma
n他に付与された米国特許第5039625号に記載されてい
る。
本発明にしたがって、エミッタサイトを尖らすため
に、陰極プラズマ酸化法を使用できる。そのような陰極
プラズマ酸化法は、極めて純粋にした酸素ガス（たとえ
ば、99.993％）が流れ込むようになっているプロセスチ
ャンバを使用する。
に、陰極プラズマ酸化法を使用できる。そのような陰極
プラズマ酸化法は、極めて純粋にした酸素ガス（たとえ
ば、99.993％）が流れ込むようになっているプロセスチ
ャンバを使用する。
第4A図は、陰極プラズマ酸化装置108を示す。陰極プ
ラズマ酸化装置108では、液体アルゴン源から沸騰させ
ることにより高純度アルゴンを発生させる。このアルゴ
ンガスを２領域炉110内のチタン床の上を通すことによ
り、一層精製する。この炉の最初の領域を加熱して、チ
タンを酸化することにより残留している水蒸気から酸素
を除去する。放出された水素を、その後で第２の領域内
のチタンにより吸収する。精製したアルゴンを、その後
で高純度酸素（たとえば、純度が99.993％のボンベ入り
O2）と混合する。マス流制御器112、114が反応管118の
プロセスチャンバに流れ込むガス流を制御する。
ラズマ酸化装置108では、液体アルゴン源から沸騰させ
ることにより高純度アルゴンを発生させる。このアルゴ
ンガスを２領域炉110内のチタン床の上を通すことによ
り、一層精製する。この炉の最初の領域を加熱して、チ
タンを酸化することにより残留している水蒸気から酸素
を除去する。放出された水素を、その後で第２の領域内
のチタンにより吸収する。精製したアルゴンを、その後
で高純度酸素（たとえば、純度が99.993％のボンベ入り
O2）と混合する。マス流制御器112、114が反応管118の
プロセスチャンバに流れ込むガス流を制御する。
酸素を含んでいる高純度混合ガスを、Ｏリング継手11
6を通じて反応管118内に注入する。反応管118は、融解
石英で形成した容器である。反応管118の内部は、ター
ボ分子ポンプ120に流体が通じるようにされる。ポンプ1
20は、系を常に負圧するように動作する。RFコイル12
2、124が反応管118を囲み、１つまたは複数のRF電源に
接続される。RFコイル122、124は、反応管119内に注入
される高純度混合ガスに電磁波結合を行うために使用す
る。各RFコイル122、124は、反応管118の内部に別々の
区別を構成する。各区域に別々のプラズマ雲が発生され
て、閉じ込められる。上にエミッタサイト128が形成さ
れているシリコンベースプレート126が、反応管118内の
石英ボート内に、ガス流の方向に対して垂直に保持され
る。各ベースプレート126の、エミッタサイト128を含ん
でいる１つの側は、RFコイル122または124の間に閉じ込
められているプラズマの外側である。エミッタサイト12
8のRFコイル122または124から離れて向いている側で、
酸化が起きる。
6を通じて反応管118内に注入する。反応管118は、融解
石英で形成した容器である。反応管118の内部は、ター
ボ分子ポンプ120に流体が通じるようにされる。ポンプ1
20は、系を常に負圧するように動作する。RFコイル12
2、124が反応管118を囲み、１つまたは複数のRF電源に
接続される。RFコイル122、124は、反応管119内に注入
される高純度混合ガスに電磁波結合を行うために使用す
る。各RFコイル122、124は、反応管118の内部に別々の
区別を構成する。各区域に別々のプラズマ雲が発生され
て、閉じ込められる。上にエミッタサイト128が形成さ
れているシリコンベースプレート126が、反応管118内の
石英ボート内に、ガス流の方向に対して垂直に保持され
る。各ベースプレート126の、エミッタサイト128を含ん
でいる１つの側は、RFコイル122または124の間に閉じ込
められているプラズマの外側である。エミッタサイト12
8のRFコイル122または124から離れて向いている側で、
酸化が起きる。
そのような陰極プラズマ装置108は、300℃ないし799
℃付近の温度で酸化物を生成できる。酸化物の厚さは、
圧力、時間、温度、無線周波数およびRF電力に依存す
る。それらのパラメータを調整して、希望の酸化物厚さ
を得ることができる。例として、酸化物の厚さは、500
オングストロームから3000オングストロームの範囲にで
きる。
℃付近の温度で酸化物を生成できる。酸化物の厚さは、
圧力、時間、温度、無線周波数およびRF電力に依存す
る。それらのパラメータを調整して、希望の酸化物厚さ
を得ることができる。例として、酸化物の厚さは、500
オングストロームから3000オングストロームの範囲にで
きる。
第4B図は、シリコン、金属、または金属−シリコン複
合体で形成された酸化エミッタサイトに適当な陽極プラ
ズマ酸化装置82を示す。陽極プラズマ酸化装置82では、
囲まれているプロセスチャンバ84は、グロー放電により
維持されているO2プラズマ源92に流れが通じるようにさ
れていて、酸素容器として機能する。プロセスチャンバ
84は、真空源94とも流れが通じるようにされている。プ
ロセスチャンバ84は、ベースプレート87と、陰極88と、
陽極90とを含む。エミッタサイト87を含んでいるベース
プレート86は、正電極に接続されて、陽極90を構成す
る。このような構造により、正バイアスをエミッタサイ
トに加えることができるようにされる。この装置では、
酸化物成長が陽極酸化電圧の関数であるという点で、膜
成長の機構は電気化学的陽極酸化（第3A図）に本質的に
類似する。代表的なプロセス変数は、酸素圧（0.1Tor
r）と、電力（たとえば、200W）と、温度（600℃ないし
800℃）を含む。そのような陽極プラズマ酸化装置82に
よって、一般に使用されている電解質に溶解できる金属
の陽極酸化を行うこともできるようにされる。
合体で形成された酸化エミッタサイトに適当な陽極プラ
ズマ酸化装置82を示す。陽極プラズマ酸化装置82では、
囲まれているプロセスチャンバ84は、グロー放電により
維持されているO2プラズマ源92に流れが通じるようにさ
れていて、酸素容器として機能する。プロセスチャンバ
84は、真空源94とも流れが通じるようにされている。プ
ロセスチャンバ84は、ベースプレート87と、陰極88と、
陽極90とを含む。エミッタサイト87を含んでいるベース
プレート86は、正電極に接続されて、陽極90を構成す
る。このような構造により、正バイアスをエミッタサイ
トに加えることができるようにされる。この装置では、
酸化物成長が陽極酸化電圧の関数であるという点で、膜
成長の機構は電気化学的陽極酸化（第3A図）に本質的に
類似する。代表的なプロセス変数は、酸素圧（0.1Tor
r）と、電力（たとえば、200W）と、温度（600℃ないし
800℃）を含む。そのような陽極プラズマ酸化装置82に
よって、一般に使用されている電解質に溶解できる金属
の陽極酸化を行うこともできるようにされる。
高圧酸化 シリコンの低温酸化のための１つの技術は、高圧環境
内でSiO2を成長させることである。商用の高圧酸化装置
がGasonicsによりHiPOX（登録商標）という商標、およ
びThermco SystemsによりFOX（登録商標）という商標
で販売されている。
内でSiO2を成長させることである。商用の高圧酸化装置
がGasonicsによりHiPOX（登録商標）という商標、およ
びThermco SystemsによりFOX（登録商標）という商標
で販売されている。
また、シリコンの低温、高圧酸化法が、Journal of
Electrochemical Society、125巻、第10号、1680〜1
683ページ（1978年）所載のL.E.KatzおよびL.C.Kimerli
ngによる「シリコンの高圧、低温スチーム酸化中の欠陥
形成（Defect Formation During High Pressure、L
ow Temperature Steam Oxidization of Silico
n）」と題する技術論文に記載されている。
Electrochemical Society、125巻、第10号、1680〜1
683ページ（1978年）所載のL.E.KatzおよびL.C.Kimerli
ngによる「シリコンの高圧、低温スチーム酸化中の欠陥
形成（Defect Formation During High Pressure、L
ow Temperature Steam Oxidization of Silico
n）」と題する技術論文に記載されている。
高圧酸化装置96を、第５図に示す。この高圧酸化装置
96は、ステンレス鋼ジャケット100で補強した石英管98
を含む。高圧活性ガスの入口102が、設けられる。高純
水などの高圧酸化体ガスまたは酸素イオンなどの乾燥酸
化体のための別の入口104が、設けられる。エミッタサ
イト107を有するベースプレート106が、石英管98の内部
に置かれる。石英管98を封じて、酸化体を約10ないし25
気圧の高くした圧力で、管の中にポンプで送り込む。装
置96全体を、所定の酸化温度まで加熱する。
96は、ステンレス鋼ジャケット100で補強した石英管98
を含む。高圧活性ガスの入口102が、設けられる。高純
水などの高圧酸化体ガスまたは酸素イオンなどの乾燥酸
化体のための別の入口104が、設けられる。エミッタサ
イト107を有するベースプレート106が、石英管98の内部
に置かれる。石英管98を封じて、酸化体を約10ないし25
気圧の高くした圧力で、管の中にポンプで送り込む。装
置96全体を、所定の酸化温度まで加熱する。
そのような高圧酸化装置96で、圧力を高くすることに
より酸化プロセスをより低い温度で実施できる。圧力の
１気圧上昇が約30℃の温度低下に変換される。例とし
て、約25気圧という高い圧力では、約700℃という低い
温度を使用できる。そのような装置96は、シリコン上で
酸化物を成長させるためにとくに適する。高圧スチーム
を用いての酸化物膜のシリコン上での成長は、時間的に
直線的で、ある時間範囲、ある温度範囲、およびある圧
力範囲にわたって圧力に正比例する。酸化物層の発生に
続いて、どのような酸化物生成法（すなわち、ウエット
バス陽極酸化、プラズマ支援酸化、または高圧酸化）を
用いるにせよ、表面酸化物をエミッタサイトから除去す
る。シリコン基板上に形成した二酸化シリコンでは、濃
縮したふっ化水素酸または緩衝したふっ化水素溶液など
の湿式エッチング剤を用いて、表面酸化物を除去でき
る。この技術で知られている他のエッチング剤で、他の
酸化物を除去できる。酸化物を除去するための湿式エッ
チング法に加えて、プラズマエッチングなどの乾式エッ
チング法を使用することもできる。
より酸化プロセスをより低い温度で実施できる。圧力の
１気圧上昇が約30℃の温度低下に変換される。例とし
て、約25気圧という高い圧力では、約700℃という低い
温度を使用できる。そのような装置96は、シリコン上で
酸化物を成長させるためにとくに適する。高圧スチーム
を用いての酸化物膜のシリコン上での成長は、時間的に
直線的で、ある時間範囲、ある温度範囲、およびある圧
力範囲にわたって圧力に正比例する。酸化物層の発生に
続いて、どのような酸化物生成法（すなわち、ウエット
バス陽極酸化、プラズマ支援酸化、または高圧酸化）を
用いるにせよ、表面酸化物をエミッタサイトから除去す
る。シリコン基板上に形成した二酸化シリコンでは、濃
縮したふっ化水素酸または緩衝したふっ化水素溶液など
の湿式エッチング剤を用いて、表面酸化物を除去でき
る。この技術で知られている他のエッチング剤で、他の
酸化物を除去できる。酸化物を除去するための湿式エッ
チング法に加えて、プラズマエッチングなどの乾式エッ
チング法を使用することもできる。
エミッタサイトを一層尖らせ、かつ一様性を高めるた
めに、酸化処理と除去とを何回も繰り返す。本発明の方
法で使用する低い処理温度のために、固体接合および金
属相互接続部などの回路素子を損傷することなしに尖ら
せることができる。これによって、FEDセルのための固
体素子および金属相互接続部がほぼ完成された後で、尖
らせる作業を行うことができるようにもされる。
めに、酸化処理と除去とを何回も繰り返す。本発明の方
法で使用する低い処理温度のために、固体接合および金
属相互接続部などの回路素子を損傷することなしに尖ら
せることができる。これによって、FEDセルのための固
体素子および金属相互接続部がほぼ完成された後で、尖
らせる作業を行うことができるようにもされる。
以上、ある実施例について本発明の方法を説明した
が、当業者には明らかなように、以下の請求の範囲で定
められる本発明の範囲を逸脱することなしにある変更お
よび修正を行うことができる。
が、当業者には明らかなように、以下の請求の範囲で定
められる本発明の範囲を逸脱することなしにある変更お
よび修正を行うことができる。
Claims (14)
- 【請求項１】ベースプレートを用意する工程と、 アモルファスシリコンを有するベースプレート上に突起
を形成する工程と、 電解溶液、陰極および電源を有する陽極酸化装置を用意
する工程と、 前記ベースプレートを前記電解溶液中に置いて前記突起
を前記電源の第１電極に、また前記陰極を前記電極の第
２電極に電気的に接続する工程と、 前記突起および前記陰極に電圧を印加する工程と、 温度による前記突起の実質的な歪みを防止するために約
100℃より低い温度に前記溶液を維持しつつ前記突起上
にSiO2層を成長させる工程と、 前記突起から前記SiO2層を除去する工程と をそなえた電界放出表示装置用のエミッタサイトを尖ら
せる方法。 - 【請求項２】請求の範囲第１項記載の電界放出表示装置
用のエミッタサイトを尖らせる方法において、 前記ベースプレートは、シリコンを有する電界放出表示
装置用のエミッタサイトを尖らせる方法。 - 【請求項３】請求の範囲第１項記載の電界放出表示装置
用のエミッタサイトを尖らせる方法において、 前記ベースプレートは、ガラスを有する電界放出表示装
置用のエミッタサイトを尖らせる方法。 - 【請求項４】請求の範囲第１項記載の電界放出表示装置
用のエミッタサイトを尖らせる方法において、 前記SiO2層を除去する工程は、前記突起に湿式エッチャ
ントを与える工程を有する電界放出表示装置用のエミッ
タサイトを尖らせる方法。 - 【請求項５】ガラスを有するベースプレートおよびアモ
ルファスシリコンを有する突起を提供する工程と、 20℃ないし100℃の温度の電解溶液、第１電極および第
２電極を有する電源、前記電解溶液中で前記第１電極に
接続された陰極を有するウェットバス陽極酸化装置を用
意する工程と、 前記突起を前記第２電極と電気的に連通して前記突起と
ともに前記ベースプレートを前記電解溶液中に置く工程
と、 前記突起と前記陰極とに電圧を与えて実質的な歪みなく
前記突起上に酸化層を成長させる工程と、 前記突起から前記酸化層を剥ぎ取って前記突起を尖らせ
る工程と をそなえた電界放出表示装置用のエミッタサイトを尖ら
せる方法。 - 【請求項６】請求の範囲第５項記載の電界放出表示装置
用のエミッタサイトを尖らせる方法において、 前記酸化層は、SiO2である電界放出表示装置用のエミッ
タサイトを尖らせる方法。 - 【請求項７】請求の範囲第５項記載の電界放出表示装置
用のエミッタサイトを尖らせる方法において、 前記除去する工程は、HF溶液を用いて行う電界放出表示
装置用のエミッタサイトを尖らせる方法。 - 【請求項８】シリコンおよびガラスからなる群から選択
された材料を有するベースプレートを形成する工程と、 アモルファスシリコンを有するベースプレート上にエミ
ッタサイトを形成する工程と、 電解溶液、第１電極および第２電極を有する電源、およ
び前記第１電極に電気的に接続された電解溶液中の陰極
を有するウェットバス陽極酸化装置を用意する工程と、 前記ベースプレートを前記電解溶液中に置き、前記エミ
ッタを前記第２電極に電気的に接続することにより前記
エミッタ上にSiO2層を成長させる工程と、 前記成長させる工程中は前記溶液を20℃ないし100℃の
温度に維持して、温度による前記エミッタの実質的歪み
なくSiO2層を形成する工程と、 前記SiO2層を剥ぎ取って前記エミッタを尖らせる工程と をそなえた電界放出表示装置用のエミッタサイトを尖ら
せる方法。 - 【請求項９】請求の範囲第８項記載の電界放出表示装置
用のエミッタサイトを尖らせる方法において、 前記ベースプレートは、さらに複数の集積回路を有する
電界放出表示装置用のエミッタサイトを尖らせる方法。 - 【請求項１０】請求の範囲第８項記載の電界放出表示装
置用のエミッタサイトを尖らせる方法において、 前記成長させる工程は、前記エミッタサイトを形成する
工程中に行われる電界放出表示装置用のエミッタサイト
を尖らせる方法。 - 【請求項１１】請求の範囲第８項記載の電界放出表示装
置用のエミッタサイトを尖らせる方法において、 前記除去する工程に続いて、成長させる工程、維持しか
つ除去する工程を行って前記エミッタサイトを更に尖ら
せる電界放出表示装置用のエミッタサイトを尖らせる方
法。 - 【請求項１２】基板を用意する工程と、 前記基板上にアモルファスシリコンを有するエミッタサ
イトを形成する工程と、 電界溶液を有する陽極酸化装置を提供する工程と、 前記陽極酸化装置を用いて前記エミッタサイト上にSiO2
層を成長させる工程と、 前記成長させる工程中は前記電界溶液を20℃ないし100
℃の温度に維持して、温度による前記エミッタを実質的
に歪ませることなくSiO2層を形成する工程と、 前記SiO2層を除去する工程と をそなえる電界放出表示装置用のエミッタサイトを尖ら
せる方法。 - 【請求項１３】請求の範囲第12項記載の電界放出表示装
置用のエミッタサイトを尖らせる方法において、 前記基板は、ガラスおよびシリコンからなる群から選択
された材料を有する電界放出表示装置用のエミッタサイ
トを尖らせる方法。 - 【請求項１４】請求の範囲第12項記載の電界放出表示装
置用のエミッタサイトを尖らせる方法において、 前記成長させる工程は、前記形成する工程中に行われる
から選択された材料を有する電界放出表示装置用のエミ
ッタサイトを尖らせる方法。
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