JPH05190080A

JPH05190080A - 電界放出アレイの製造方法および電界放出装置

Info

Publication number: JPH05190080A
Application number: JP17078992A
Authority: JP
Inventors: Wolfgang M Feist; ヴォルフガング・エム・フェイスト; William F Stacey; ウィリアム・エフ・ステイシー
Original assignee: Raytheon Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1992-06-29
Publication date: 1993-07-30
Also published as: KR930001289A; EP0520780A1; CA2070478A1

Abstract

(57)【要約】【目的】ディスプレイおよび真空マイクロ電子デバイ
ス用の電界エミッタを形成する方法及び装置を提供す
る。【構成】導電層１４上に絶縁層１６と導電層１８とか
らなるスタック１５を配置し、そのスタックに複数の開
口１５′を設けて、金属ビームを開口内に送りコーン状
電界エミッタ３０を形成する。これによって、大きく異
なる角度での同時蒸着を行なわず、同時蒸着を非臨界的
リフトオフが後に続く連続蒸着で置換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子放出構造に関し、
特に電界形成電子放出構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】当技術において周知のように、電子放出
を生じるため電界を使用することは、例えば１９７３年
８月２８日発行のＣ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ等の米国特許第
３，７５５，７０４号「電界放出カソード構造およびか
かる構造を用いる装置（ＦｉｅｌｄＥｍｉｓｓｉｏｎ
ＣａｔｈｏｄｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄＤ
ｅｖｉｃｅｓＵｔｉｌｉｚａｉｎｇＳｕｃｈＳｔ
ｒｕｃｔｕｒｅｓ）」に示唆されている。該特許に示唆
される如く、先端部を有するコーン形状の電子放出構造
によりカソードが提供される。電気的に導通されたゲー
ト電極装置が前記コーンの先端部に近接して配置され、
コーンと先端部との間に印加された電界に応答してコー
ン先端部から電子放出を生じさせる。電界は、電子放出
構造と離間されたアノードとの間に提供され、その間に
電位を加えることにより電界放出電子がアノードにより
集められる。即ち、電界は、電子が先端部から放出され
てアノードにより集められるように充分な強さでコーン
先端部に集中される。

【０００３】また周知のように、このようなカソード構
造は、フラット・パネル・ディスプレイおよび真空マイ
クロ電子デバイスの如き様々な用途において使用するこ
とができる。

【０００４】Ｓｐｉｎｄｔ等の米国特許により教示され
る如き電子放出構造のチップを提供するため、例えばモ
リブデンの如き蒸発金属の高度にコリメートされたビー
ムが、小さな腔部にミクロンサイズの開口が配置された
金属膜を有する基板に対して制御グリッド電子を垂直に
衝突させる。同時に、例えば酸化アルミニウム蒸気また
は他の誘電性材料の第２のビームが、基板に対して前記
蒸発金属ビームの入射角度と比較してやや浅い角度で衝
突する。この同時蒸着プロセスの間、基板はその中心軸
の周囲で回転される。この正味の作用は、モリブデン蒸
気流による開口のゆるやかな閉鎖の結果として金属コー
ンが形成される間、金属膜の開口が徐々に複合材料（即
ち、モリブデンと酸化アルミニウム）の被着により閉鎖
されることである。このため、カソード電極が開口内に
提供される。その後、コーンを包囲して金属膜の開口を
閉鎖する複合金属（即ち、モリブデンおよび酸化アルミ
ニウム）は、複合金属を侵すが一般にモリブデン金属コ
ーンを侵さないその後の選択的な化学エッチング・ステ
ップにより除去される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】比較的大きな領域上に
均一なコーンおよびチップの物理的形状を有するエミッ
タを得ることは、ディスプレイあるいはマイクロ電子デ
バイスのために有用である。このような特性を提供する
ためには、同時被着蒸気流は高度にコリメートされねば
ならない。更に、同時被着蒸気流の相対的な被着速度
は、大きな領域上に所要のチップ（先端部）の鋭利さを
生じるために正確に制御されねばならない。即ち、これ
ら蒸気流はかなり大きな距離、典型的には７０ｃｍ以上
の距離から蒸発されねばならない。この条件は、比較的
大きな被着装置の使用を必要とする。

【０００６】Ｓｐｉｎｄｔにより記載されたプロセス
は、このように複雑であり、更に、ディスプレイを提供
するため必要な装置は、特に有効な大きさのディスプレ
イおよびマイクロ電子デバイスを得るためには高価とな
る。

【０００７】Ｓｐｉｎｄｔが記載する電界放出構造の更
なる問題は、静電気の収束において使用される電極が存
在しないことである。この問題は、一部は同時蒸着処理
法によるエミッタ・チップを初めて取得することの比較
的困難である故に生じる。電界放出チップから放出する
電子が典型的には３０°の発射角度のかなりの拡がりに
わたって放出されるため、前記チップに隣接して収束電
極を提供することが非常に望ましい。これら電界放出電
子を比較的狭いビームに収束することは、多くの用途、
特に上記のディスプレイ用途には望ましいことである。
上記プロセスの更なる短所は、ゲート電極構造に対する
コーンの高さを制御することが比較的難しいことであ
る。コーンの頂部即ち先端部がグリッド電極に隣接して
配置される領域に達する即ち突出することが一般に望ま
しいため、高度の制御が望ましい。

【０００８】

【発明の概要】本発明によれば、電界放出構造に対する
電界エミッタ・チップを形成する方法は、導電層上に絶
縁層および導電層と、望ましくは絶縁層と導電層の交互
の対をなす層の堆積（スタック）を提供するステップを
含む。層のスタックにより、複数の開口が提供される。
望ましくは、前記スタック内に設けられる開口により露
出される絶縁層（複数または単数）の選択部分が、絶縁
層上に張出す導電層を設けるように再び食刻される。次
に、基板は前記スタック上に配置される開放（はく離：
リリース）材料で覆われる。金属ビームが前記スタック
に対して当てられて、スタック上のこの金属層が前記開
口を徐々に閉鎖することにより各開口内に金属のコーン
状領域を残す間、前記金属ビームの一部が前記スタック
の開口を経て露出される導電層の各部に対して被着する
ことを許しながら前記金属層をこのスタック上に提供す
る。このような構成により、交互の絶縁層と導電層のス
タック中に形成された開口内に複数の電界放出チップが
提供される。このように、本手法は誘電体と金属の比較
的難しい同時蒸着を排除してコーン状の電界エミッタを
形成し、かつ同時蒸着を特に大きな表面積にわたり制御
が更に容易である連続的な蒸着で置換する。更にまた、
コーンのチップと電界放出構造のグリッドまたはゲート
電極として提供されるべき導電体との間の幾何学的関係
の制御が容易である。望ましい実施態様によれば、静電
気収束のため使用が可能な第２の電極が提供される。

【０００９】本発明の更に別の特徴によれば、電界エミ
ッタを形成する方法は更に、スタック上に配置された金
属層の各部を除去しかつ開放層ならびに開口上に配置さ
れたマスク部分を除去しながら、交互の層のスタックに
設けられた開口をマスクするステップを含む。このよう
な特定の構成により、電界エミッタ・チップを提供する
ため連続蒸着およびそれほど厳密でないリフト・オフ・
タイプのプロセスの組合わせを使用することができる。

【００１０】連続蒸着は、従来技術で使用された如き同
時蒸着の正確な混合より制御が容易である。本発明によ
れば、２層被着膜の形状特性および食刻特性は、主とし
て層の厚さに依存し相対蒸着速度即ち層の最終的組成に
は依存しない。従来技術の手法では、同時に蒸着された
層の形状特性および食刻特性は、２つの成分層の組成と
強く関連し、このため金属および絶縁材料の蒸着速度と
強く関連している。更に、本手法では、蒸発源が標準的
な多床電子ビーム蒸着炉の形態における同じ場所に配置
することができる。このことは、電子ビーム蒸着プロセ
スが比較的高い速度で高度にコリメートされた難溶性金
属の被着を行うため、従来の方法に勝る更なる利点であ
る。しかし、従来技術の同時蒸着法における金属ビーム
の１つに要求される如く、被着方向が被着されるべき表
面に対する直角から大きく偏る時、蒸着は非常に非効率
となる。本方法は、材料を２つの異なる角度で多床源に
連続的に被着させるよう基板が２つの異なる位置を取る
ことを可能にする。

【００１１】本発明の更に他の特徴によれば、電界放出
構造は、複数の電界エミッタを支持する底部の導電層
と、この底部の導電層上に配置された少なくとも２つの
導電層と間挿された少なくとも２つの絶縁層との交互の
層スタックとを有する。このスタックは貫通状に配置さ
れた開口を有し、この開口内に電界エミッタが部分的に
配置されている。このような構成により、電界エミッタ
上に１対の電極が配置された電界放出構造が提供され
る。特に、前記電極の一方は電界エミッタからの放出速
度を制御するグリッド即ち制御電極として使用すること
ができ、電極の第２のものは、各電界エミッタからの電
界放出電子ビームをコリメートするため静電気収束電極
として使用することができる。電界エミッタは、電界放
出チップあるいはウェッジを有するコーンの如き公知の
電界放出構造でよい。

【００１２】本発明の上記の諸特徴ならびに本発明自体
については、図面の以降の詳細な説明から更によく理解
されよう。

【００１３】

【実施例】まず図１において、基板１２は、本例では従
来の手法を用いて基板１２上に配置即ち成長させられた
例えば二酸化ケイ素の任意の電気的に絶縁する層１３が
第１の基板面上に配置された状態で示される。層１３
は、他の厚さも使用できるが、例えば厚さ８０００Åで
ある。基板１２は支持体として使用され、またこの基板
が同様に任意のものであることを理解すべきである。例
えば、説明する構成が基板１２以外の技術で支持できる
ならば、基板１２を除去することができる。本例では、
基板１２は典型的に従来の集積回路技術で使用される種
類のシリコン・ウエーハである。しかし、基板１２は以
下に述べる構造を支持することが可能な他のどんな材料
でもよい。更に、基板１２は電気的導体でもよく、また
任意に電気的絶縁体でもよい。

【００１４】層１３上には、本例では金属、また望まし
くはモリブデン、タングステン、チタンまたはタンタル
の如き固着する難溶性の金属からなる導電層１４が配置
される。このような金属はまた、一般に以下に説明する
導電層としても使用される。前記導電層１４ならびに他
の説明した層はまた、超伝導型の材料の如き導電セラミ
ックからなる。本発明の目的のためには、超伝導材料が
上記用途において超伝導性の諸特性を有することを必ず
しも必要としない。セラミック材料が製造されるデバイ
スの動作温度で導電性を呈することが単に必要である。
導電層１４および以後の導電層に対して使用される金属
の望ましい実施例はモリブデンである。導電層１４は、
急速熱処理の如き技術ならびにその導電性と層１３に対
する接着性を強める他の公知技術で１０００℃付近の高
い温度でアニールされる。あるいはまた、このアニール
・ステップは、全ての導電層（以下に述べる如き）がス
タック（以下に述べる如き１５）に設けられるまで遅ら
せることができる。層１４は所要のどんな厚さでもよ
い。層１４の典型的な厚さ範囲は、０．３乃至１．０ミ
クロンの範囲内である。

【００１５】層１４上には、他の厚さも代わりに用いる
こともできるが、一般に０．６乃至１．０ミクロンの範
囲内の厚さを有する絶縁性の材料の第１の絶縁層１６か
らなるスタック１５が配置される。絶縁層１６は、適当
な電気的に絶縁性の材料でよく、本例ではこの絶縁層は
優れた誘電特性および比較的低い誘電率を有する化学気
相成長法で被着あるいはスパッタリングされた石英（水
晶）からなる。

【００１６】絶縁層１６上には第２の導電層１８が配置
され、本例ではこれも難溶性金属からなり、金属特に他
の難溶性金属あるいは先に述べたようにセラミックも代
替的に使用できるが、例えばモリブデンからなる。導電
層１８上には、他の絶縁材料も代わりに使用できるが本
例では石英からなる第２の絶縁層２０が配置され、また
第２の絶縁層２０上には、他の材料も代わりに使用でき
るが本例ではモリブデンからなる第３の導電層２２が配
置されている。層１６、１８、２０および２２はスタッ
ク構造１５を提供する。

【００１７】次に図２において、マスキング層２４がス
タック１５の第３の導電層２２上に配置された状態で示
される。マスキング層２４は、本例ではフォトレジスト
または他の適当なマスキング・タイプの材料からなり、
他の形状も代わりに使用できるが本例では円形状である
開口２４′を提供するようにパターン化されている。開
口２４′は、スタック１５の下側部分を露出するため使
用される。本例では、マスキング層２４を有する基板１
２が反応イオン・エッチング・プラズマ（図示せず）と
接触させられてマスキング層２４に設けられた開口２
４′により露出されたスタック１５の各部を食刻し、こ
れによりスタック１５に開口１５′を提供する。開口が
導電層１４に達するまで反応イオン・エッチングが続行
する。

【００１８】反応イオン・エッチングを用いて第４の層
を通すエッチングは比較的長く単調なプロセスであるた
め、これは従来のフォトレジストよりも更に固着性のあ
るマスキング層２４を提供することが望ましい。このた
め、レジスト材料の腐食が問題となるならば、マスキン
グ層２４は、フォトレジスト・マスク（図示せず）を通
すアルゴン中のバック・スパッタリングにより容易にパ
ターン化されるプラチナ膜の如き更に抵抗力のあるマス
キング材料の使用により置換あるいは補強することがで
きる。

【００１９】次に図３において、スタック１５に設けら
れた開口１５′を通して露出される２つの絶縁層１６、
２０の各部は、石英の場合におけるフッ化水素溶液の如
き比較的臨界的でない高選択性化学的エッチャントの使
用により選択的にバック・エッチングされる。これは、
絶縁層１６、２０を張出す導電層１８、２２の各部を提
供するため、開口１５′に露出された絶縁層１６、２０
の各部のバック・エッチングを可能にする。この構成は
電界放出のため選好される。

【００２０】次に図４において、マスキング層２４（図
２および図３）が、使用される特定のマスキング材料に
対する従来技術を用いて除去され、基板がその中心軸の
周囲に回転される間、約４５°の角度で典型的には１０
００乃至３０００Å間の所定厚さまで蒸着される材料の
開放（リリース）層２６により置換される。このため、
絶縁層１６は第３の導電層２２上に配置され、図示の如
く開口１５′内部に露出された第３の導電層２２の内部
を被覆することが望ましい。また、開放層２６の開放材
料が図示の如く層２２の露出部分を覆う以外に開口１
５′に進入しないことが望ましい。この構成は、以下に
述べる方法で層２６上に配置される層の除去を助ける。
開放層２６に対する適当な材料の事例は、チタン、アル
ミニウムならびにニッケルを含む。望ましい実施態様に
おいては、開放層２６は、前記材料の２つの複合層から
成る。複合層の一例は、約２０００Åの厚さのアルミニ
ウム層の後に約１０００Åの厚さを持つチタン層を提供
することである。他の厚さならびに他の材料も代わりに
用いることも可能である。一般に、開放層２６の材料の
重要な特性は、これが後の処理に共用できること、およ
び比較的容易に食刻され、あるいは以下に述べるように
下側層１６〜２２を侵すことがない手法により除去され
ることである。

【００２１】次に図５において、導電層２８が開放層２
６上に配置されるよう示される。ここで、導電層２８は
蒸着されたモリブデンまたは他の適当な金属であり、上
記の難溶性金属も使用できる。あるいはまた、デバイス
が動作する温度において充分な導電性を有すること、お
よび電子の電界放出を呈することを前提として、導電性
および超伝導タイプのセラミックが使用できる。ここで
は、導電層２８に対して選好される材料はモリブデンで
あり、これは基板１２の表面に対する直角の入射で蒸着
される。蒸着プロセスの間、モリブデン・コート開放層
２６の残りの部分が開口１５′内部の部分を含み、これ
により図示の如く導電層２８を提供するが、蒸着したモ
リブデンの各部が開口１５′に進入する。モリブデンが
蒸着されるに伴い、導電層２８の厚さは増加し、導電層
２８は同時に開放層２６の側壁部に沿って形成し始めて
スタック１５に設けられた開口１５′を徐々に閉鎖す
る。このため、導電層２８の厚さを連続的に増すことに
より開口１５′が閉鎖されるに伴い、開口１５′に進入
する蒸着モリブデンの量は同時に均一に減少する。この
構成は、図示の如く開口１５′内部に配置されたコーン
型エミッタ３０を提供する。コーン型エミッタ３０は、
比較的鋭くまた一般に従来技術を用いて提供されるもの
よりも鋭い先端部３０′を有する。開口１５′の完全な
閉鎖が導電層２８により行われまで蒸着プロセスが続行
する。蒸着パラメータおよび開口１５′の寸法は、開口
１５′がチップ３０′がその内部に成長する前に完全に
閉鎖するように選択される。更に、電界放出チップ３
０′に対する電気的な考察のため、チップ３０′の高さ
が以下に述べるようにチップ３０′からの電界放出電子
の放出を制御するため使用される第２の導電層１８の上
面に接近しあるいはその僅か上にあることが一般に望ま
しい。

【００２２】次に図６において、マスキング層（図示せ
ず）が導電層２８上に配置され、コーン・エミッタ・チ
ップ３０′が提供される開口１５′を略々マスクするマ
スキング領域３４を提供するようにパターン化される。
これらマスキング領域３４は、以下に述べるように、エ
ミッタ・チップ３０′、導電層２８ならびに開放層２６
を除去する後続エッチング・プロセスの間エミッタに隣
接する小さな領域を保護するため使用される。

【００２３】導電層２８の露出部分は、所要のエッチン
グ・ステップにより、本例では反応イオン・エッチング
あるいはまた湿式エッチング法により除去される。湿式
エッチング法が用いられるならば、マスキング領域３４
の層２８へのアンダーカットが開口１５′を避けこれに
よりチップ３０′を避けるように、マスキング領域３４
が開口１５′と比較して大きいことが望ましい。エミッ
タに対する典型的な空間は約５〜６ミクロンであるが、
各エミッタは典型的には直径が１ミクロンである。この
ため、特定の手法の選択は、主として最終的に製造され
るデバイスにおいて得られる便宜性および寸法公差に依
存する。例えば、密な間隔のエミッタ・チップを有し、
従ってマスキング領域３４を有する用途において、反応
イオン・エッチング法が選好されるが、マスキング領域
が比較的離れて配置される場合は湿式エッチング法を用
いることができる。図７に示されるように金属層２８の
露出された各部が除去された後、開放層２６全体が選択
的湿式エッチャントを用いることにより開放材料を分解
することにより除去される。これは、図８の電界放出構
造４０について全体的に示されるように開放層２６を完
全に除去することになり、不要な導電層２８ならびにマ
スキング領域３４の残部を同時に「リフト・オフ」する
ことになる。

【００２４】特に図８において、電界放出構造４０は、
スタック１５に設けられた開口１５′内部にある電界エ
ミッタ３０および電界エミッタ・チップ３０′を有する
ように示される。本例では、スタック１５は、図示の如
く、また全体的に先に述べたように、２つの導電層１
８、２２を隔てる２つの絶縁層１６、２０を含む。同様
に、導電層１４、従ってコーン３０が従来の方法を用い
て端子４２に接続される。導電層１８は、チップ３０′
に隣接する開口１５′に配置された周部を有する。導電
層１８のこのような縁部は、層１８の縁部とチップ３
０′との間に電界を提供してコーン型エミッタ３０のチ
ップ３０′から電子を取出す。このため、典型的に電位
Ｖ₁が端子４２および４４間に加えられてチップ３０′
からの電界放出により電子の取出しを可能にする。この
ように、開口１５′により露出された導電層１８の縁部
は本例では制御電極即ちゲート電極として機能する。端
子４２および４４間の電位差の典型的な範囲は５０乃至
１００ボルトである。

【００２５】第２の導電層１８上には第３の任意の選好
された導電層２２が配置される。本例では、この第３の
導電層２２には端子４２に対して０乃至９０Ｖの範囲内
の電位Ｖ₂が与えられ、チップ３０′からの放出電子の
飛行軌道を拘束し、更にコリメートされ収束されたビー
ム（図示せず）を生じる。このため、開口１５′により
露出された導電層２２の縁部は、本例では放出電子ビー
ムに対する収束電極として機能する。

【００２６】このため、チップ３０′から放出された電
子は集電電極５２あるいは端子４２に対して電位Ｖ₃の
端子５８と接続されるアノードに向けて加速され即ち引
寄せられる。ここで、端子５８は一般に端子４２より遥
かに大きな正の電位に置かれる。Ｖ₃に対する選好範囲
あるいは典型範囲は２００Ｖ乃至１０ＫＶである。

【００２７】電極即ちアノード５２は、多数の構成のい
ずれでもよい。例えば、装置５０がディスプレイであれ
ば、アノード５２は基板部５６、本例ではその上に非常
に薄い導電層５３、ならびに電界エミッタ・チップ３０
からの電子により衝突されると光エネルギの光子を放出
する１つ以上のエレクトロルミネセンス層５４を載置し
たガラス板を有する。一般に、装置５０がディスプレイ
である時、アノード５２は従来の陰極線管製造法を用い
て製造される。エレクトロルミネセンス材料がガラス基
板に載置されたアノード構造５２を製造するプロセスは
一般に公知である。更に、装置５０が一般にこれも周知
である従来真空封止技術を用いて提供される部分的にあ
るいは略々完全に抜気された内部を有することも判る。
フラット・パネル・ディスプレイにおけるカソードの使
用に関する以外の用途では、構造の正確な詳細は当業者
には明らかであろう。

【００２８】簡単に図９について述べると、電界放出チ
ップ３０が平面図で示される。この場合、電界エミッタ
・チップ３０は一般に多数のこのようなチップを含み、
更に任意に露出層２２ならびに下側層１８（図８）が選
択的にエッチングされて、このような電界放出チップ３
０′のグループあるいは各々を接続して周知のように電
界エミッタ３０の個々のアドレス指定を可能にすると共
に本例では電界エミッタ３０の個々の収束を可能にする
層１８、２４の複数の略々平行条の導電性部分を提供す
る。

【００２９】次に図１０には、本発明の別の実施例が示
される。本例では、鋭い高くなった縁部１３０′を有す
るウエッジ電極１３０がスタック（番号なし）に設けら
れた開口１１５′内部に配置された状態で示される。こ
こでは、ウエッジ電極は図１乃至図８に関して先に述べ
たと同じ手法を用いて製造されるが、スタック（図示せ
ず）に設けられた開口は開口１５′（図１乃至図６）の
ように円形ではなく矩形状である。あるいはまた、エミ
ッタ電極に別の形状を提供するため他の開口形状もまた
使用できる。

【００３０】本発明の望ましい実施態様について記述し
たが、当業者には、本発明の概念を盛込んだ他の実施例
も可能であることが明らかであろう。従って、これらの
実施例は本文に開示した実施例に限定されるべきもので
はなく、頭書の特許請求の範囲によってのみ限定される
べきものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電界エミッタ・チップの製造時の
ステップを示す断面図である。

【図２】本発明による電界エミッタ・チップの製造時の
ステップを示す断面図である。

【図３】本発明による電界エミッタ・チップの製造時の
ステップを示す断面図である。

【図４】本発明による電界エミッタ・チップの製造時の
ステップを示す断面図である。

【図５】本発明による電界エミッタ・チップの製造時の
ステップを示す断面図である。

【図６】本発明による電界エミッタ・チップの製造時の
ステップを示す断面図である。

【図７】本発明による電界エミッタ・チップの製造時の
ステップを示す断面図である。

【図８】電界放出構造上に配置された集電電極を有する
完成した電界エミッタを示す断面図である。

【図９】図８の線８−８に関する平面図である。

【図１０】本発明の更に別の特徴によるウェッジ・エミ
ッタを提供する別の構成を示す平面図である。

【符号の説明】

１２基板１３絶縁（酸化シリコン）層１４導電（金属）層１５スタック１６第１の絶縁層１８第２の導電層２０第２の絶縁層２２第３の導電層２４マスキング層２６開放層２８導電層３０コーン型電界エミッタ３４マスキング領域４０電界放出構造５０表示装置５２集電電極５３導電層５４エレクトロルミネセンス層５６基板部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】底部の導電層上に少なくとも１つの絶縁
層と少なくとも１つの導電層のスタックを提供し、前記スタックを貫通して複数の開口を形成し、前記スタック上に開放材料を被着し、前記スタックに向かい金属流を送って該金属流の第１の
部分が複数の開口に進入することを許容し、対応する複
数の電界エミッタを提供し、前記金属の第２の部分が前
記開放材料を覆って該開放材料上に徐々に形成して前記
スタックに配置された開口を閉鎖するステップを含む方
法。
【請求項２】前記スタックを貫通して配置された複数
の開口上にマスク領域を提供し、前記開放材料上に配置
された金属層の露出部分を除去し、電界エミッタの背後
に残るスタック上に配置された開放層およびマスク領域
を除去するステップを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項３】前記スタックに配置された前記複数の開
口の部分に露出された絶縁層の選択部分をバック・エッ
チングするステップを更に含む請求項２記載の方法。
【請求項４】前記スタックを提供するステップが更
に、前記底部導電層上の１対の導電層と交互の１対の絶
縁層を提供することを含む請求項１記載の方法。
【請求項５】前記スタックを貫通して配置された複数
の開口上にマスク領域を提供し、前記開放材料上に配置
された金属層の露出部分を除去し、前記電界エミッタの
背後に残る前記スタック上に配置された開放層とマスク
領域を除去するステップを更に含む請求項４記載の方
法。
【請求項６】前記スタックを貫通して配置された前記
複数の開口の部分に露出された絶縁層の選択部分をバッ
ク・エッチングするステップを更に含む請求項４記載の
方法。
【請求項７】前記電界エミッタが電界エミッタ・チッ
プを有するコーンである請求項６記載の方法。
【請求項８】前記電界エミッタが高くなった縁部を有
するウエッジである請求項６記載の方法。
【請求項９】前記電界エミッタが電界エミッタ・チッ
プを有するコーンである請求項１記載の方法。
【請求項１０】前記電界エミッタが高くなった縁部を
有するウエッジである請求項１記載の方法。
【請求項１１】複数の電界エミッタを支持する導電層
と、少なくとも２つの導電層と該導電層上に配置された
２つの絶縁層の交互の層のスタックとを設けてなる電界
放出装置。
【請求項１２】前記電界エミッタが、電界放出チップ
を有するコーンであり、該チップが前記第１の導電層に
設けられた開口を部分的に貫通して突出し、前記第１の
導電層が前記チップからの電界放出を制御する制御電極
を提供する請求項１１記載の装置。
【請求項１３】前記第２の導電層が前記第１の導電層
上に配置され、前記導電チップから提供される電界放出
電子のための収束電極として働く請求項１２記載の装
置。
【請求項１４】前記電界エミッタが電界を放出する高
くなった縁部を有するウエッジであり、該高くなった縁
部が前記第１の導電層に設けられた開口を部分的に貫通
して突出し、該第１の導電層が前記高くなった縁部から
の電界放出を制御する制御電極を提供する請求項１１記
載の装置。
【請求項１５】前記第２の導電層が、前記第１の導電
層上に配置され、前記制御ウエッジから提供された電界
放出電子のための収束電極として働く請求項１２記載の
装置。