JP3173494B2 - 集束電極を具備する電界放出型陰極の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、集束電極を具備す
る電界放出型陰極の製造方法に関し、特に、鋭利な先端
から電子を放出する集束電極を具備する電界放出型陰極
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電界放出型陰極から電子ビー
ムが発散角をもって放出されることは良く知られてい
る。しかしながら、電界放出型陰極を電子デバイスに適
用する場合、この電子ビームの発散が各種デバイスの特
性を劣化させることになる。例えば、ＦＥＤ（ｆｉｅｌ
ｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（ｃ
ａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ）等のディスプレイデ
バイスに適用する場合は、解像度の劣化や色純度の劣化
が懸念され、ＴＷＴ（進行波管）等のマイクロ波デバイ
スに適用する場合は増幅率の低下などが懸念される。

【０００３】このような電子ビームの発散を抑制する方
法として、エミッタの近傍に集束レンズを設ける構造が
提案されている。例えば、Ｎｕｃｌｅａｒ Ｉｎｓｔｒ
ｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｐｈｙ
ｓｉｃｓ ＲｅｓｅａｒｃｈＡ２９８（１９９０）に
は、エミッタ近傍に設けた集束レンズにより電子ビーム
の発散が抑制されることが報告されている。

【０００４】このような集束レンズを付加した電界放出
型陰極を作製するための方法は、特開平５−２４２７９
４や特開平７−２９４８４において開示されている。例
えば、特開平５−２４２７９４における製造方法は、図
８に示すように、次のような段階からなる。

【０００５】即ち、基板１と、複数の絶縁層、即ち、第
１絶縁層２，第２絶縁層４及び第３絶縁層６と、複数の
導電層、即ち、ゲート電極３及び集束電極５と、選択的
にパターン化されたエッチングマスク７を含む複数の材
料層を準備する段階。上記選択的にパターン化されたエ
ッチングマスク７のパターンに実質的に対応する領域に
おいて、上記多層構造体の材料層の一部から材料を選択
的に取り除く第１の異方性エッチングを行う段階。上記
エッチングによって形成された構造上に実質的に等形な
第４絶縁層８を形成する段階。サイドウォール９を形成
するように上記等形の第４絶縁層８の一部を取り除くた
めに、第２の異方性エッチングを行う段階。上記基板１
の表面の少なくとも一部が露出するように上記多層構造
体の材料層の一部を取り除くために、第３の異方性エッ
チングを行う段階。上記サイドウォール９を形成してい
た等形に形成された第４絶縁層８の残りを実質的にすべ
て取り除く段階。上記基板１の表面の実質上露出部にエ
ミッタ１０を形成する段階である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た製造方法によると、集束レンズを形成するための開口
部を形成した後、ゲート電極３が露出するまで異方性エ
ッチングを行うことになる。この場合、異方性エッチン
グにおけるマスク材とゲート電極３との選択比はある有
限の値であることと、基板１の全面でのばらつきを吸収
するために、オーバーエッチを行う必要があるために、
図９に示すように、ゲート電極３の上記開口部に相当す
る部分が変形してしまう不都合が生じる課題があった。

【０００７】これにより、ゲート電極３の開口部に相当
する部分のみ薄くなり、集束電界分布に影響を与えて、
集束レンズにおける電子ビームの発散抑制の制御性を劣
化させることもある。また、ゲート電極３の機械的強度
も低下し、ゲート・エミッタ間の電位差による静電吸引
力により、垂れ下がってしまい、最悪の場合、エミッタ
・ゲート間で短絡不良が発生してしまう。

【０００８】上述した問題に類似した問題の解決方法
が、特開平７−０８５７７９や特開平８−３２１２５５
において開示されている。例えば、特開平７−０８５７
７９によると、図１０に一部を抜粋して示したように、
ガラス基板１１、カソード配線１２、抵抗層１３、第１
絶縁層２、ゲート電極（第１のゲート電極）３、第２絶
縁層４、集束電極（第２のゲート電極）５、エッチング
マスク７を順次積層し、第２のゲート電極（集束電極）
５をもつ構造において、第１のゲート電極（ゲート電
極）３の張り出しを少なくするために、ゲート開口部を
形成するための異方性エッチングを行い、この異方性エ
ッチングを第１絶縁層２を僅かに残す状態で停止させ、
その後、ウェットエッチングにより抵抗層１３を露出さ
せると同時に、第１絶縁層２と第２絶縁層４をサイドエ
ッチングさせて、第２のゲート電極（集束電極）５及び
第１のゲート電極（ゲート電極）３を少し張り出させる
方法が開示されている。

【０００９】しかしながら、上述した製造方法を集束電
極を具備した電界放出型陰極の集束レンズを形成するた
めの開口部の形成に適用した場合、ウェットエッチング
によるサイドエッチで集束電極が張り出してしまい、そ
の後にサイドウォールを形成するための絶縁層を形成す
ると、集束レンズを形成するための開口部に実質的に等
形の狭められた開口部を得ることができなくなり、所望
の集束電極を具備した電界放出型陰極を提供できなくな
る課題があった。

【００１０】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、ゲート電極のオーバーエッチによる変形の
ない電界放出型陰極を製造することができるようにし、
それにより、高品位な集束電極を具備する電界放出型陰
極を提供することができるようにするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の集束電
極を具備する電界放出型陰極の製造方法は、少なくと
も、基板上に電子を放出するためのエミッタと、第１絶
縁層と、ゲート電極と、第２絶縁層と、集束電極とを有
する集束電極を具備する電界放出型陰極の製造方法であ
って、基板上に第１絶縁層、ゲート電極、第２絶縁層、
集束電極、第３絶縁層を順次形成する工程と、集束レン
ズを形成するための開口部に対応する第３絶縁層と、集
束電極と、第２絶縁層を異方性エッチングするものの、
ゲート電極が露出しないように第２絶縁層が薄く残る状
態でストップする工程と、開口部および第３絶縁層上に
第４絶縁層を形成する工程と、第４絶縁層により狭めら
れた開口部の底部において、ゲート電極が露出するま
で、第４絶縁層をエッチバックする工程とを備えること
を特徴とする。請求項２に記載の集束電極を具備する電
界放出型陰極の製造方法は、少なくとも、基板上に電子
を放出するためのエミッタと、第１絶縁層と、ゲート電
極と、第２絶縁層と、集束電極とを有する集束電極を具
備する電界放出型陰極の製造方法であって、基板上に第
１絶縁層、ゲート電極、第２絶縁層、集束電極、第３絶
縁層を順次形成する工程と、第３絶縁層上に集束レンズ
を形成するための開口部をパターニングしたレジストマ
スクを形成する工程と、レジストマスクのパターンに対
応する開口部の領域の第３絶縁層を異方性エッチングに
より選択的に取り除く工程と、レジストマスクのパター
ンに対応する開口部の領域の集束電極を異方性エッチン
グにより選択的に取り除く工程と、レジストマスクのパ
ターンに対応する開口部の領域の第２絶縁層を異方性エ
ッチングにより選択的に取り除くものの、ゲート電極が
露出しないように第２絶縁層が薄く残る状態でストップ
する工程と、レジストマスクを取り除く工程と、開口部
および第３絶縁層上に第４絶縁層を形成する工程と、第
４絶縁層により狭められた開口部の底部においてゲート
電極が露出するまで、第４絶縁層をエッチバックする工
程と、第４絶縁層により狭められた開口部に対応する領
域のゲート電極を異方性エッチングにより選択的に取り
除く工程と、第４絶縁層により狭められた開口部に対応
する領域の第１絶縁層を異方性エッチングにより選択的
に取り除くものの、基板が露出しないように第１絶縁層
が薄く残る状態でストップする工程と、第４絶縁層及び
第３絶縁層のすべてと、基板が露出するように第１絶縁
層の薄く残した開口部の底部をウェットエッチングによ
り取り除く工程と、基板の露出部分にエミッタを形成す
る工程とを備えることを特徴とする。また、第１絶縁層
および第２絶縁層は、それぞれ２層又は３層以上の絶縁
層構造とされているようにすることができる。また、集
束電極は、２層又は３層以上の多層集束構造とされてい
るようにすることができる。また、第１絶縁層および第
２絶縁層は、２層以上の絶縁層構造とされ、各層は２以
上の異なる材料からなるようにすることができる。ま
た、第１絶縁層および第２絶縁層は、第１の層と第２の
層からなり、第１の層は酸化シリコンで構成され、第２
の層は窒化シリコンにより構成されるようにすることが
できる。本発明に係る集束電極を具備する電界放出型陰
極の製造方法においては、基板上に第１絶縁層、ゲート
電極、第２絶縁層、集束電極、第３絶縁層を順次形成
し、集束レンズを形成するための開口部に対応する第３
絶縁層と、集束電極と、第２絶縁層を異方性エッチング
するものの、ゲート電極が露出しないように第２絶縁層
が薄く残る状態でストップし、開口部および第３絶縁層
上に第４絶縁層を形成し、第４絶縁層により狭められた
開口部の底部においてゲート電極が露出するまで、第４
絶縁層をエッチバックする。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の集束電極を具備する電界
放出型陰極の製造方法においては、集束レンズを形成す
るための開口部に対応する第２絶縁層を異方性エッチン
グする際に、ゲート電極が露出しない状態でストップし
た後、第４絶縁層を形成し、狭められた開口底部におい
てゲート電極が露出するまで第４絶縁層をエッチバック
する。

【００１３】より詳しくは、基板上に電子を放出するた
めのエミッタ、第１絶縁層、ゲート電極、第２絶縁層、
集束電極からなる電界放出型陰極を、１）基板上に第１
絶縁層、ゲート電極、第２絶縁層、集束電極、第３絶縁
層を順次形成する工程と、２）上記第３絶縁層上に集束
レンズを形成するための開口部をパターニングしたフォ
トレジストエッチングマスク（レジストマスク）を形成
する工程と、３）上記レジストマスクのパターンに対応
する開口部領域の第３絶縁層を異方性エッチングにより
選択的に取り除く工程と、４）上記レジストマスクのパ
ターンに対応する開口部領域の集束電極を異方性エッチ
ングにより選択的に取り除く工程と、５）上記レジスト
マスクのパターンに対応する開口部領域の第２絶縁層を
異方性エッチングにより選択的に取り除くものの、ゲー
ト電極が露出しないように薄く残る状態でストップする
工程と、６）上記レジストマスクを取り除く工程と、
７）上記開口部および第３絶縁層上に第４絶縁層を形成
する工程と、８）上記第４絶縁層により狭められた開口
底部においてゲート電極が露出するまで、第４絶縁層を
エッチバックする工程と、９）上記第４絶縁層により狭
められた開口部に対応する領域のゲート電極を異方性エ
ッチングにより選択的に取り除く工程と、１０）上記第
４絶縁層により狭められた開口部に対応する領域の第１
絶縁層を異方性エッチングにより選択的に取り除くもの
の、シリコン基板が露出しないように薄く残る状態でス
トップする工程と、１１）上記第４絶縁層と第３絶縁層
のすべてと、基板が露出するように上記第１絶縁層の薄
く残した開口底部をそれぞれウェットエッチングにより
取り除く工程と、１２）上記基板の露出部分にエミッタ
を形成する工程とにより製造する。

【００１４】以下、本発明の集束電極を具備する電界放
出型陰極の製造方法について、図面を参照して説明す
る。図１は、本発明の集束電極を具備する電界放出型陰
極の製造方法によって製造される集束電極を具備する電
界放出型陰極の構成例を示す図である。図２は、本発明
の集束電極を具備する電界放出型陰極の製造方法を概略
的に説明するための図であり、後述する各工程における
集束電極を具備する電界放出型陰極の断面図を表してい
る。

【００１５】まず最初に、基板１上に、第１絶縁層２と
して酸化シリコンを約０．５マイクロメートル（μ
ｍ）、ゲート電極３としてタングステンを約０．２μ
ｍ、第２絶縁層４として酸化シリコンを約０．５μｍ、
集束電極５としてタングステンを約０．２μｍ、さら
に、第３絶縁層６として酸化シリコンを約０．５μｍ、
順次形成する。

【００１６】続いて、上記集束電極５上に集束レンズを
形成するための直径およそ１μｍの開口部をパターニン
グしたフォトレジストエッチングマスク（エッチングマ
スク）７を形成する。

【００１７】続いて、上記フォトレジストエッチングマ
スク７のパターンに対応する開口部領域の第３絶縁層６
及び集束電極５を異方性エッチングにより選択的に取り
除く。続いて、上記フォトレジストエッチングマスク７
のパターンに対応する開口部領域の第２絶縁層４を異方
性エッチングにより選択的エッチングするものの、ゲー
ト電極３が露出しないように第２絶縁層４が薄く残る状
態でストップする。

【００１８】続いて、上記フォトレジストエッチングマ
スク７を取り除く。続いて、上記開口部及び第３絶縁層
６上に第４絶縁層８として酸化シリコンを約０．５μｍ
形成する。ここで、第４絶縁層８である酸化シリコン
は、第３絶縁層６の上面に形成されるのと同時に、開口
部の底面部及び側壁にも形成され、直径およそ０．５μ
ｍに狭められた開口部が形成される。

【００１９】続いて、上記第４絶縁層８により狭められ
た開口部の底部をゲート電極３が露出するまで、第４絶
縁層８をエッチバックする。続いて、第４絶縁層８によ
り狭められた開口部に対応する領域のゲート電極３を異
方性エッチングにより選択的に取り除いた後、第４絶縁
層８により狭められた開口部に対応する開口部領域の第
１絶縁層２を異方性エッチングにより選択的エッチング
するものの、基板１が露出しないように第１絶縁層２が
薄く残る状態でストップする。

【００２０】続いて、第４絶縁層８及び第３絶縁層６の
すべてと、基板１が露出するように上記第１絶縁層２の
薄く残した開口底部を、それぞれウェットエッチングに
より取り除く。最後に、基板１の露出部分にエミッタ１
０を形成すると、図１に示したような集束電極を具備し
た電界放出型陰極が完成する。

【００２１】本実施の形態では、図１に示すように、集
束電極が１層の構造に適用する場合の例について説明し
たが、図３に示すように、基板１、第１絶縁層２、ゲー
ト電極３、第２絶縁層４、第１集束電極５、第３絶縁層
２１、第２集束電極２２が順次積層され、集束電極が第
１集束電極５と第２集束電極２２の２層からなる場合に
も適用することができる。また、集束電極が３層以上の
多層集束構造に対しても適応することができることは言
うまでもない。

【００２２】図４は、本発明の集束電極を具備する電界
放出型陰極の製造方法によって製造された集束電極を具
備する電界放出型陰極の他の構成例を示す図である。図
５は、本発明の集束電極を具備する電界放出型陰極の製
造方法の他の例を概略的に説明するための図であり、後
述する各工程における集束電極を具備する電界放出型陰
極の断面図を表している。

【００２３】まず最初に、基板１上に、第１絶縁層Ａ２
として酸化シリコンを約０．３μｍ、第１絶縁層Ｂ１４
として窒化シリコンを約０．２μｍ、ゲート電極３とし
てタングステンを約０．２μｍ、第２絶縁層Ａ４として
酸化シリコンを約０．３μｍ、第２絶縁層Ｂ１５として
窒化シリコンを約０．２μｍ、集束電極５としてタング
ステンを約０．２μｍ、さらに、第３絶縁層６として酸
化シリコンを約０．５μｍ、順次形成する。

【００２４】ここでは、２層構造であることが容易に分
かるように、第１絶縁層２，１４をそれぞれ第１絶縁層
Ａ２、第１絶縁層Ｂ１４と記載している。同様に、第２
絶縁層４，１５をそれぞれ第２絶縁層Ａ４、第２絶縁層
Ｂ１５と記載している。

【００２５】続いて、上記集束電極５上に集束レンズを
形成するための直径およそ１μｍの開口部をパターニン
グしたフォトレジストエッチングマスク７を形成する。
続いて、上記フォトレジストエッチングマスク７のパタ
ーンに対応する開口部領域の第３絶縁層６、集束電極
５、及び第２絶縁層Ｂ１５を異方性エッチングにより選
択的に取り除く。

【００２６】続いて、上記フォトレジストエッチングマ
スク７のパターンに対応する開口部領域の第２絶縁層Ａ
４を異方性エッチングにより選択的エッチングするもの
の、ゲート電極３が露出しないように第２絶縁層Ａ４が
薄く残る状態でストップする。

【００２７】続いて、上記フォトレジストエッチングマ
スク７を取り除く。続いて、上記開口部及び第３絶縁層
６上に第４絶縁層８として酸化シリコンを約０．５μｍ
形成する。ここで、第４絶縁層８である酸化シリコン
は、第３絶縁層６の上面に形成されるのと同時に、開口
部の底面部及び側壁にも形成され、直径およそ０．５μ
ｍに狭められた開口部が形成される。

【００２８】続いて、上記第４絶縁層８により狭められ
た開口部の底部において、ゲート電極３が露出するま
で、第４絶縁層８をエッチバックする。続いて、第４絶
縁層８により狭められた開口部に対応する領域のゲート
電極３及び第１絶縁層Ｂ１４を異方性エッチングにより
選択的に取り除いた後、第４絶縁層８により狭められた
開口部に対応する開口部領域の第１絶縁層Ａ２を異方性
エッチングにより選択的エッチングするものの、基板１
が露出しないように第１絶縁層Ａ２が薄く残る状態でス
トップする。

【００２９】続いて、第４絶縁層８及び第３絶縁層６の
すべてと、基板１が露出するように、上記第１絶縁層Ａ
２の薄く残した開口底部を、それぞれウェットエッチン
グにより取り除く。最後に、基板１の露出部分にエミッ
タ１０を形成すると、図４に示すように、基板１、第１
絶縁層Ａ２、第１絶縁層Ｂ１４、ゲート電極３、第２絶
縁層Ａ４、第２絶縁層Ｂ１５、集束電極５が順次積層さ
れた、各絶縁層が２層構造となっている集束電極を具備
した電界放出型陰極が完成する。

【００３０】以上説明したように、集束レンズを形成す
るための開口部に対応する第２絶縁層４を異方性エッチ
ングする際に、ゲート電極３が露出しない状態でストッ
プした後、第４絶縁層８を形成し、狭められた開口底部
においてゲート電極３が露出するまで第４絶縁層８をエ
ッチバックすることにより、集束レンズを形成するため
の開口部に対応するゲート上面に、異方性エッチング時
のオーバーエッチにより変形が生じることがないように
することができる。

【００３１】また、上述したように、本発明は、絶縁層
が２種類以上の異なる材料からなる構造の場合において
も適用することができる。この構造においては、基板・
ゲート電極間、ゲート電極・集束電極間等の沿面距離を
長くして、かつエミッタ材料のスパッタによる絶縁層表
面への再付着を抑制することが可能となり、陰極の不良
の原因であるゲートリーク電流を小さくすることができ
る。

【００３２】なお、上記実施の形態では、図４に示すよ
うに、第１絶縁層Ａ２，Ｂ１４、第２絶縁層Ａ４，Ｂ１
５が、それぞれ酸化シリコンからなる層と窒化シリコン
からなる層の２層構造となっている場合、即ち、第１絶
縁層Ａ２と第２絶縁層Ａ４がそれぞれ酸化シリコンから
なり、第１絶縁層Ｂ１４と第２絶縁層Ｂ１５がそれぞれ
窒化シリコンからなる場合について説明したが、図６に
示すように、各絶縁層が３層構造とされている場合、即
ち、一方の絶縁層が第１絶縁層Ａ２、第１絶縁層Ｂ１
４、及び第１絶縁層Ｃ３１からなる３層構造とされ、他
方の絶縁層が第２絶縁層Ａ４、第２絶縁層Ｂ１５、及び
第２絶縁層Ｃ３２からなる３層構造となっている場合に
も適用することができる。また、各絶縁層が４層以上の
絶縁層構造になっている場合においても本発明を適用す
ることができる。

【００３３】また、上記実施の形態では、集束電極が１
層のみの構造の場合について説明したが、図７に示すよ
うに、基板１、第１絶縁層Ａ２、第１絶縁層Ｂ１４、ゲ
ート電極３、第２絶縁層Ａ４、第２絶縁層Ｂ１５、第１
集束電極５、第３絶縁層Ａ２１、第３絶縁層Ｂ４１、第
２集束電極２２が順次積層された、集束電極が第１集束
電極５と第２集束電極２２の２層からなる場合にも本発
明を適用することができる。また、集束電極が３層以上
の多層構造の場合においても本発明を適用することがで
きる。これらの構造においては、複数の集束電極に印加
する電圧を適当に調整することにより、発散角のより少
ない電子ビームを得ることが可能となる。

【００３４】また、上記各実施の形態において用いた具
体的な数値は例であって、これに限定されるものではな
い。

【００３５】

【発明の効果】以上の如く、本発明に係る集束電極を具
備する電界放出型陰極の製造方法によれば、基板上に第
１絶縁層、ゲート電極、第２絶縁層、集束電極、第３絶
縁層を順次形成し、集束レンズを形成するための開口部
に対応する第３絶縁層と、集束電極と、第２絶縁層を異
方性エッチングするものの、ゲート電極が露出しないよ
うに第２絶縁層が薄く残る状態でストップし、開口部お
よび第３絶縁層上に第４絶縁層を形成し、第４絶縁層に
より狭められた開口部の底部において、ゲート電極が露
出するまで、第４絶縁層をエッチバックするようにした
ので、集束レンズを形成するための開口部に対応するゲ
ート上面に、異方性エッチング時のオーバーエッチによ
る変形が生じることがないようにすることができ、高品
位な集束電極を具備する電界放出型陰極を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の集束電極を具備する電界放出型陰極の
製造方法が適用される集束電極を具備する電界放出型陰
極の構成例を示す図である。

【図２】本発明の集束電極を具備する電界放出型陰極の
製造方法を説明するための図である。

【図３】本発明の集束電極を具備する電界放出型陰極の
製造方法が適用される２層以上の集束電極を具備する多
層集束構造の電界放出型陰極の構成例を示す図である。

【図４】絶縁層が２層構造となっている集束電極を具備
する電界放出型陰極の構成例を示す図である。

【図５】図４に示した絶縁層が２層構造となっている集
束電極を具備した電界放出型陰極の製造に適用される本
発明の集束電極を具備する電界放出型陰極の製造方法の
他の例を説明するための図である。

【図６】絶縁層が３層構造となっている集束電極を具備
する電界放出型陰極の構成例を示す図である。

【図７】集束電極が２層となっている多層集束構造の集
束電極を具備する電界放出型陰極の構成例を示す図であ
る。

【図８】従来の集束電極を具備する電界放出型陰極の製
造方法の一例を説明するための図である。

【図９】図８の製造方法によって製造された集束電極を
具備する電界放出型陰極の例を示す図である。

【図１０】従来の集束電極を具備する電界放出型陰極の
製造方法の他の例を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 第１絶縁層（第１絶縁層Ａ） ３ ゲート電極 ４ 第２絶縁層（第２絶縁層Ａ） ５ 集束電極（第１集束電極） ６ 第３絶縁層 ７ エッチングマスク ８ 第４絶縁層 ９ サイドウォール １０ エミッタ １１ ガラス基板 １２ カソード配線 １３ 抵抗層 １４ 第１絶縁層Ｂ １５ 第２絶縁層Ｂ ２１ 第３絶縁層Ａ ２２ 第２集束電極 ３１ 第１絶縁層Ｃ ３２ 第２絶縁層Ｃ ４１ 第３絶縁層Ｂ

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、基板上に電子を放出するた
   めのエミッタと、第１絶縁層と、ゲート電極と、第２絶
   縁層と、集束電極とを有する集束電極を具備する電界放
   出型陰極の製造方法であって、 前記基板上に前記第１絶縁層、前記ゲート電極、前記第
   ２絶縁層、前記集束電極、第３絶縁層を順次形成する工
   程と、 集束レンズを形成するための開口部に対応する前記第３
   絶縁層と、前記集束電極と、前記第２絶縁層を異方性エ
   ッチングするものの、前記ゲート電極が露出しないよう
   に前記第２絶縁層が薄く残る状態でストップする工程
   と、 前記開口部および前記第３絶縁層上に第４絶縁層を形成
   する工程と、 前記第４絶縁層により狭められた前記開口部の底部にお
   いて、前記ゲート電極が露出するまで、前記第４絶縁層
   をエッチバックする工程とを備えることを特徴とする集
   束電極を具備する電界放出型陰極の製造方法。
2. 【請求項２】 少なくとも、基板上に電子を放出するた
   めのエミッタと、第１絶縁層と、ゲート電極と、第２絶
   縁層と、集束電極とを有する集束電極を具備する電界放
   出型陰極の製造方法であって、 前記基板上に前記第１絶縁層、前記ゲート電極、前記第
   ２絶縁層、前記集束電極、第３絶縁層を順次形成する工
   程と、 前記第３絶縁層上に集束レンズを形成するための開口部
   をパターニングしたレジストマスクを形成する工程と、 前記レジストマスクのパターンに対応する前記開口部の
   領域の前記第３絶縁層を異方性エッチングにより選択的
   に取り除く工程と、 前記レジストマスクのパターンに対応する前記開口部の
   領域の前記集束電極を異方性エッチングにより選択的に
   取り除く工程と、 前記レジストマスクのパターンに対応する前記開口部の
   領域の前記第２絶縁層を異方性エッチングにより選択的
   に取り除くものの、前記ゲート電極が露出しないように
   前記第２絶縁層が薄く残る状態でストップする工程と、 前記レジストマスクを取り除く工程と、 前記開口部および前記第３絶縁層上に第４絶縁層を形成
   する工程と、 前記第４絶縁層により狭められた前記開口部の底部にお
   いて前記ゲート電極が露出するまで、前記第４絶縁層を
   エッチバックする工程と、 前記第４絶縁層により狭められた前記開口部に対応する
   領域の前記ゲート電極を異方性エッチングにより選択的
   に取り除く工程と、 前記第４絶縁層により狭められた前記開口部に対応する
   領域の前記第１絶縁層を異方性エッチングにより選択的
   に取り除くものの、前記基板が露出しないように前記第
   １絶縁層が薄く残る状態でストップする工程と、 前記第４絶縁層及び前記第３絶縁層のすべてと、前記基
   板が露出するように前記第１絶縁層の薄く残した前記開
   口部の底部をウェットエッチングにより取り除く工程
   と、 前記基板の露出部分に前記エミッタを形成する工程と を備えることを特徴とする集束電極を具備する電界放出
   型陰極の製造方法。
3. 【請求項３】 前記第１絶縁層および前記第２絶縁層
   は、それぞれ２層又は３層以上の絶縁層構造とされてい
   ることを特徴とする請求項２に記載の集束電極を具備す
   る電界放出型陰極の製造方法。
4. 【請求項４】 前記集束電極は、２層又は３層以上の多
   層集束構造とされていることを特徴とする請求項２に記
   載の集束電極を具備する電界放出型陰極の製造方法。
5. 【請求項５】 前記第１絶縁層および前記第２絶縁層
   は、２層以上の絶縁層構造とされ、各層は２以上の異な
   る材料からなることを特徴とする請求項２に記載の集束
   電極を具備する電界放出型陰極の製造方法。
6. 【請求項６】 前記第１絶縁層および前記第２絶縁層
   は、第１の層と第２の層からなり、前記第１の層は酸化
   シリコンで構成され、前記第２の層は窒化シリコンによ
   り構成されることを特徴とする請求項２に記載の集束電
   極を具備する電界放出型陰極の製造方法。