JPH0378929A - 微細電極の製造方法 - Google Patents
微細電極の製造方法Info
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- JPH0378929A JPH0378929A JP1215376A JP21537689A JPH0378929A JP H0378929 A JPH0378929 A JP H0378929A JP 1215376 A JP1215376 A JP 1215376A JP 21537689 A JP21537689 A JP 21537689A JP H0378929 A JPH0378929 A JP H0378929A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、シリコン基板上にミクロンサイズの電界放出
陰極や真空管デバイスを製作する際の微細電極の製造方
法に関する。
陰極や真空管デバイスを製作する際の微細電極の製造方
法に関する。
〈従来の技術〉
半導体デバイスの高速化を目的として従来のシリコンを
用いたものからＧａＡｓ、ＩｎＰ等の化金物半導体を用
いたものが利用されつつある。しかしながら、半導体中
での電子の飽和速度は２〜３Ｘ１０’ｃｍ／ｓｅｃに制
限されるという問題がある。
用いたものからＧａＡｓ、ＩｎＰ等の化金物半導体を用
いたものが利用されつつある。しかしながら、半導体中
での電子の飽和速度は２〜３Ｘ１０’ｃｍ／ｓｅｃに制
限されるという問題がある。
近年、電子の走行速度を光速に近付ける手段として真空
管ＩＣを作るという試みが成されている。
管ＩＣを作るという試みが成されている。
第３図は電界放出陰極の拡大断面図を示すものである０
図において１はシリコン基板であり２２はそのシリコン
基板上に形成された電極である。電極２はその底辺が０
，７〜０．８μｍ程度、高さ１μｍ程度の突起状に形成
されている。３は厚さ１μｍ程度の８１０２からなるス
ペーサ、４はモリブデン等からなるゲート電極である。
図において１はシリコン基板であり２２はそのシリコン
基板上に形成された電極である。電極２はその底辺が０
，７〜０．８μｍ程度、高さ１μｍ程度の突起状に形成
されている。３は厚さ１μｍ程度の８１０２からなるス
ペーサ、４はモリブデン等からなるゲート電極である。
第４図は微小３［！管の拡大断面図を示すもので第３
図に示す電界放出陰極の上方に陽極６を形成したもので
ある。上記電界放出陰極および３極管は真空中で駆動す
るので電子の走行速度は１００ｖの加速電圧でも６Ｘ１
０”ｃｍ／ｓｅｃになることが知られている。
図に示す電界放出陰極の上方に陽極６を形成したもので
ある。上記電界放出陰極および３極管は真空中で駆動す
るので電子の走行速度は１００ｖの加速電圧でも６Ｘ１
０”ｃｍ／ｓｅｃになることが知られている。
〈発明が解決しようとする課題〉
ところで、上記の様な電界放出陰極や３Ｎ真空管におい
て突起状の電極は例えば第５図に概略で示す様な方法で
形成される。即ち、第５図（ａ）においてシリコン基板
上の電極を形成すべき箇所にマスクとしてのＳ ｉ ０
２を形成する０次に（ｂ）図において基板全体をエツチ
ング液に浸して等方性エツチングを行う０次に（Ｃ）図
において電極の周りにスペーサおよびゲート電極を形成
する。
て突起状の電極は例えば第５図に概略で示す様な方法で
形成される。即ち、第５図（ａ）においてシリコン基板
上の電極を形成すべき箇所にマスクとしてのＳ ｉ ０
２を形成する０次に（ｂ）図において基板全体をエツチ
ング液に浸して等方性エツチングを行う０次に（Ｃ）図
において電極の周りにスペーサおよびゲート電極を形成
する。
ここで電極の先端はより鋭い方が電子の放射効率上望ま
しいが、エツチングしなだけでは先端が１μｍ以下の鋭
い先端を得ることば出来ないという問題があった０本発
明は上記従来技術の問題点に鑑みて成されたもので電極
の先端をより尖鋭化する事を目的とする。
しいが、エツチングしなだけでは先端が１μｍ以下の鋭
い先端を得ることば出来ないという問題があった０本発
明は上記従来技術の問題点に鑑みて成されたもので電極
の先端をより尖鋭化する事を目的とする。
く課題を解決するための手段〉
上記従来技術の問題を解決する為の本発明の構成は、シ
リコン基板上に形成された円錐を含む多角錐の上に加熱
体としての第１の金属および電極としての第２の金属を
順次積層するとともに前記多角錐のわずかに上方に導電
体を配置し、前記第１の金属を加熱しながら前記第２の
金属と前記導電体間に電界を印加する事により前記第１
の金属の先端を尖鋭化した事を特徴とするものである。
リコン基板上に形成された円錐を含む多角錐の上に加熱
体としての第１の金属および電極としての第２の金属を
順次積層するとともに前記多角錐のわずかに上方に導電
体を配置し、前記第１の金属を加熱しながら前記第２の
金属と前記導電体間に電界を印加する事により前記第１
の金属の先端を尖鋭化した事を特徴とするものである。
〈実施例〉
以下９図面に従い本発明を説明する。第１図は本発明の
一実施例を示し第２図は完成図を示すものである。
一実施例を示し第２図は完成図を示すものである。
第１図において、１はシリコン基板であり１例えば第５
図の方法や他の公知の方法により円錐状の突起を形成し
、その突起部を熱酸化により５１０２化する。１２はそ
の突起を覆って形成された例えばｐｔからなる第１の金
属、１３は第１の金属１２を覆って形成された第２の金
属である。１４は突起のわずかに上方に形成された導電
体である。なお、上記第１．第２の金属は蒸着やスパッ
タなどにより数百へ程度の厚さに形成される。上記構成
において図示しない電源からＰｔ（比抵抗はかなり大き
い）に電流を流し加熱する。その結果突起の先端近傍は
温度が高くなる（基板を放熱体と考えた時突起部分は熱
酸化されたＳｉＯ□となっているので熱伝導率が低い、
そのため基板からの放熱が行なわれず先端の温度が高く
なる）。
図の方法や他の公知の方法により円錐状の突起を形成し
、その突起部を熱酸化により５１０２化する。１２はそ
の突起を覆って形成された例えばｐｔからなる第１の金
属、１３は第１の金属１２を覆って形成された第２の金
属である。１４は突起のわずかに上方に形成された導電
体である。なお、上記第１．第２の金属は蒸着やスパッ
タなどにより数百へ程度の厚さに形成される。上記構成
において図示しない電源からＰｔ（比抵抗はかなり大き
い）に電流を流し加熱する。その結果突起の先端近傍は
温度が高くなる（基板を放熱体と考えた時突起部分は熱
酸化されたＳｉＯ□となっているので熱伝導率が低い、
そのため基板からの放熱が行なわれず先端の温度が高く
なる）。
この状態で数μｍの距離に配置されなＷと導電体の間に
数百Ｖ程度の電圧を印加すると第２の金属（Ｗ）の原子
が電界に引かれてコロコロと先端に移動しＷがピラミッ
ド状に尖鋭化するので電極の先端は原子単位にまで尖鋭
化が可能となる。
数百Ｖ程度の電圧を印加すると第２の金属（Ｗ）の原子
が電界に引かれてコロコロと先端に移動しＷがピラミッ
ド状に尖鋭化するので電極の先端は原子単位にまで尖鋭
化が可能となる。
なお本実施例においては突起をＳ ｉ ０２で形成した
例について説明したが１例えばＡｌ２Ｏ３等の熱抵抗の
大きいものであってもよく、また、加熱材としてｐｔを
用いたがｐｔに限らず比抵抗の大きい金属であればよい
、さらに１を極としてはＷに限ることなく例えばＬａＢ
、のような仕事関数の低い材料であれば良い。
例について説明したが１例えばＡｌ２Ｏ３等の熱抵抗の
大きいものであってもよく、また、加熱材としてｐｔを
用いたがｐｔに限らず比抵抗の大きい金属であればよい
、さらに１を極としてはＷに限ることなく例えばＬａＢ
、のような仕事関数の低い材料であれば良い。
〈発明の効果〉
以上実施例とともに具体的に説明した様に本発明によれ
ば、シリコン基板上に形成された多角錐の上に加熱体と
しての金属と電極としての金属を順次積層するとともに
多角錐のわずかに上方に導電体を配置し、加熱体として
の金属を加熱しながら電極となる金属と導電体間に電界
を印加する様に構成しなので先端の鋭い微細電極を得る
事ができる。
ば、シリコン基板上に形成された多角錐の上に加熱体と
しての金属と電極としての金属を順次積層するとともに
多角錐のわずかに上方に導電体を配置し、加熱体として
の金属を加熱しながら電極となる金属と導電体間に電界
を印加する様に構成しなので先端の鋭い微細電極を得る
事ができる。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は本発
明の方法により形成した電極の完成図。 第３図、第４図は微細電極の適用状態を示す図。 第５図はシリコン基板上に突起を形成するための従来例
を示す図である。 １・・・シリコン基板、１２・・・第１の金属（Ｐｔ）
。 １３・・・第２の金属（Ｗ＞、１４・・・導電体。
明の方法により形成した電極の完成図。 第３図、第４図は微細電極の適用状態を示す図。 第５図はシリコン基板上に突起を形成するための従来例
を示す図である。 １・・・シリコン基板、１２・・・第１の金属（Ｐｔ）
。 １３・・・第２の金属（Ｗ＞、１４・・・導電体。
Claims (1)
- シリコン基板上に形成された円錐を含む多角錐の上に
加熱体としての第１の金属および電極としての第２の金
属を順次積層するとともに前記多角錐のわずかに上方に
導電体を配置し、前記第１の金属を加熱しながら前記第
２の金属と前記導電体間に電界を印加する事により前記
第１の金属の先端を尖鋭化した事を特徴とする微細電極
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1215376A JPH0378929A (ja) | 1989-08-22 | 1989-08-22 | 微細電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1215376A JPH0378929A (ja) | 1989-08-22 | 1989-08-22 | 微細電極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0378929A true JPH0378929A (ja) | 1991-04-04 |
Family
ID=16671275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1215376A Pending JPH0378929A (ja) | 1989-08-22 | 1989-08-22 | 微細電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0378929A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0901150A2 (de) * | 1997-09-04 | 1999-03-10 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Eleltrode und Verfarhen sowie Vorrichtung zur Herstellung derselben |
-
1989
- 1989-08-22 JP JP1215376A patent/JPH0378929A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0901150A2 (de) * | 1997-09-04 | 1999-03-10 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Eleltrode und Verfarhen sowie Vorrichtung zur Herstellung derselben |
| EP0901150A3 (de) * | 1997-09-04 | 1999-04-21 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Eleltrode und Verfarhen sowie Vorrichtung zur Herstellung derselben |
| US6109995A (en) * | 1997-09-04 | 2000-08-29 | Patent-Treuhand-Gesellschaft F. Elektrische Gluehlampen Mbh | Electrode for a high-pressure discharge lamp, and methods of its manufacture |
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