JPH06203749A - Manufacture of electron emitting element - Google Patents

Manufacture of electron emitting element

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JPH06203749A
JPH06203749A JP1808093A JP1808093A JPH06203749A JP H06203749 A JPH06203749 A JP H06203749A JP 1808093 A JP1808093 A JP 1808093A JP 1808093 A JP1808093 A JP 1808093A JP H06203749 A JPH06203749 A JP H06203749A
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JP
Japan
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cold cathode
layer
conductive layer
electron
forming
Prior art date
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JP1808093A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Tantani
恭史 段谷
Norio Ota
範雄 太田
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an electron emitting element wherein stable emission of an electron can be performed. CONSTITUTION:(a) A wiring layer 12, insulating layer 13 and an electrode layer 14 are formed on a glass substrate 11, and etching is performed with a resist layer 15 serving as a mask, to form an insulating layer 13a and a draw out electrode 14a. A conductive material is deposited in the above, to form electrode layers 16a, 16b. (b) The resist layer 15 is separated to remove the electrode layer 16a. (c) A resist layer 17 is formed on the electrode layer 16b, to etching- remove a side part of the electrode layer 16b. (d) A clearance can be ensured between a cold cathode 16c and the draw out electrode 14a, to complete an electron emitting element.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電子放出素子の製造方
法、特に、真空マイクロ素子などを構成するための電子
放出素子を製造する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an electron-emitting device, and more particularly to a method for manufacturing an electron-emitting device for forming a vacuum micro device or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子の普及に伴い、真空管の技術
は忘れ去られた存在となっていたが、ここ数年になって
この真空管の技術が再び注目を集めている。いわゆる真
空マイクロ素子の開発である。この真空マイクロ素子
は、長年にわたる半導体素子の研究で培われた半導体の
微細加工技術を利用して、同一基板上に微細な真空管を
集積したものである。すなわち、この素子は、冷陰極と
引出電極と陽極とを備え、引出電極によって冷陰極から
電子を引き出してこれを陽極へと放出させるものであ
る。引出電極に印加する電圧を制御することにより、冷
陰極から放出される電子の量を制御することができる。
2. Description of the Related Art With the spread of semiconductor devices, the vacuum tube technology has been forgotten, but in the last few years, the vacuum tube technology has regained attention. This is the development of so-called vacuum micro devices. This vacuum micro device is one in which fine vacuum tubes are integrated on the same substrate by utilizing the semiconductor fine processing technology cultivated in many years of research on semiconductor devices. That is, this element is provided with a cold cathode, an extraction electrode, and an anode, and an electron is extracted from the cold cathode by the extraction electrode and is emitted to the anode. By controlling the voltage applied to the extraction electrode, the amount of electrons emitted from the cold cathode can be controlled.

【0003】半導体素子では、固体中を電子が移動する
ため、動作速度はその固体中の電子の移動度によって支
配される。これに対し、真空マイクロ素子では、真空中
を電子が移動するため、半導体素子に比べて非常に高速
な動作が可能であり、真空の利点を生かした電荷輸送媒
体として注目を集めている。また、この真空マイクロ素
子の研究にともなって冷陰極の開発が行われており、平
面ディスプレイ等への応用が期待されている。
In a semiconductor device, since electrons move in a solid, the operating speed is governed by the mobility of electrons in the solid. On the other hand, in the vacuum micro device, since electrons move in the vacuum, it can operate at a very high speed as compared with the semiconductor device, and has attracted attention as a charge transport medium utilizing the advantages of the vacuum. Further, along with the research on this vacuum micro device, a cold cathode has been developed and is expected to be applied to a flat display and the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、真空マ
イクロ素子は、原理的には真空管と同じではあるが、そ
の大きさは真空管とは比べ物にならないくらい微細なも
のである。特に、冷陰極および引出電極が形成される電
子放出素子の部分は、電子を放出しやすい構造に加工す
る必要があるが、微細な構造であるため、このような加
工は非常に高度の技術を必要とする。特に、冷陰極の電
子放出部先端は、曲率半径1μm以下に加工し、10
V/cm程度の強電界がこの先端に集中するようにして
電子放出を行う必要があり、従来の方法では安定した電
子放出が可能な精密な加工を行うことが困難であった。
この素子を平板型ディスプレイの駆動用に用いる場合に
は、個々の素子によってディスプレイの1画素の表示制
御を行うことになる。したがって、各素子ごとに電子放
出部の加工にばらつきがあると、ディスプレイ画面上で
均一な表示が得られないという問題が生じる。
As described above, the vacuum micro device is the same in principle as a vacuum tube, but the size thereof is so minute that it cannot be compared with a vacuum tube. In particular, the portion of the electron-emitting device where the cold cathode and the extraction electrode are formed needs to be processed into a structure that easily emits electrons, but such processing requires a very high technology. I need. In particular, the electron-emitting tip of the cold cathode is processed in the following radii of curvature 1 [mu] m, 10 7
It is necessary to emit electrons so that a strong electric field of about V / cm is concentrated at this tip, and it has been difficult to perform precise processing capable of stable electron emission by the conventional method.
When this element is used for driving a flat panel display, display control of one pixel of the display is performed by each element. Therefore, if there is variation in the processing of the electron emitting portion for each element, there arises a problem that a uniform display cannot be obtained on the display screen.

【0005】そこで本発明は、安定した電子放出が可能
な電子放出素子の製造方法を提供することを目的とす
る。
Therefore, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing an electron-emitting device capable of stable electron emission.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】 (1) 本願第1の発明は、冷陰極と引出電極とを備え、
引出電極によって冷陰極から電子を引き出してこれを陽
極へと放出させる電子放出素子、を製造する方法におい
て、基板上に冷陰極への配線を行うための第1の導電層
を形成し、この第1の導電層の上に絶縁層を形成し、こ
の絶縁層の上に引出電極を構成するための第2の導電層
を形成する段階と、第2の導電層の上に第1のレジスト
層を形成し、このレジスト層の冷陰極形成領域に対応す
る位置に開口部を設けるパターニングを行い、パターニ
ングされた第1のレジスト層をマスクとして用い、第2
の導電層の一部および絶縁層の一部をエッチング除去す
る段階と、基板全面に、冷陰極を構成するための第3の
導電層を堆積させ、第1のレジスト層を第2の導電層か
ら剥離することにより、第3の導電層の冷陰極形成領域
以外の部分を除去する段階と、除去されずに残った第3
の導電層の上面の、冷陰極形成領域よりも小さな領域
に、第2のレジスト層を形成し、この第2のレジスト層
をマスクとして用い、第3の導電層の側部をエッチング
除去する段階と、を行い、残った第2の導電層を引出電
極、残った第3の導電層を冷陰極、として電子放出素子
を構成するようにしたものである。
Means for Solving the Problems (1) A first invention of the present application comprises a cold cathode and an extraction electrode,
In a method of manufacturing an electron-emitting device that draws out electrons from a cold cathode by an extraction electrode and emits the electrons to an anode, a first conductive layer for wiring to the cold cathode is formed on a substrate. Forming an insulating layer on the first conductive layer and forming a second conductive layer on the insulating layer to form an extraction electrode; and forming a first resist layer on the second conductive layer. And forming an opening at a position corresponding to the cold cathode formation region of the resist layer, and patterning the first resist layer as a mask to form a second
Of a part of the conductive layer and a part of the insulating layer by etching, a third conductive layer for forming a cold cathode is deposited on the entire surface of the substrate, and the first resist layer is replaced with the second conductive layer. By removing the third conductive layer from a region other than the cold cathode forming region, and the third conductive layer left unremoved.
Forming a second resist layer on the upper surface of the conductive layer in a region smaller than the cold cathode forming region, and using the second resist layer as a mask to etch away the side portion of the third conductive layer. The above steps are performed, and the remaining second conductive layer is used as an extraction electrode, and the remaining third conductive layer is used as a cold cathode to form an electron-emitting device.

【0007】(2) 本願第2の発明は、上述の第1の発
明に係る電子放出素子の製造方法において、第3の導電
層を非固溶金属系合金によって形成し、この合金の材料
となった金属間でエッチングレートの異なるエッチング
方法を用いて第3の導電層の表面をエッチングし、この
第3の導電層から構成される冷陰極の表面に電子放出に
適した突起構造を形成させる段階、を更に行うようにし
たものである。
(2) The second invention of the present application is the method for manufacturing an electron-emitting device according to the first invention, wherein the third conductive layer is formed of a non-solid solution metal alloy, and a material of this alloy is used. The surface of the third conductive layer is etched by using an etching method in which the etching rate is different between the different metals, and a projection structure suitable for electron emission is formed on the surface of the cold cathode composed of the third conductive layer. The steps are further performed.

【0008】(3) 本願第3の発明は、上述の第1の発
明に係る電子放出素子の製造方法において、第3の導電
層を斜方蒸着法によって堆積させ、この第3の導電層か
ら構成される冷陰極の表面に電子放出に適した突起構造
を形成させるようにしたものである。
(3) A third invention of the present application is the method for manufacturing an electron-emitting device according to the first invention, wherein the third conductive layer is deposited by an oblique vapor deposition method, and the third conductive layer is formed. A projection structure suitable for electron emission is formed on the surface of the constructed cold cathode.

【0009】(4) 本願第4の発明は、上述の第1の発
明に係る電子放出素子の製造方法において、第3の導電
層を、異なる金属からなる2層構造とし、これら金属間
でのエッチングレーートが異なるエッチング方法によ
り、この2層構造のうちの上層のみを所定のパターンで
エッチングし、この上層の部分により電子放出に適した
突起構造を形成させる段階、を更に行うようにしたもの
である。
(4) A fourth invention of the present application is the method for manufacturing an electron-emitting device according to the above-mentioned first invention, wherein the third conductive layer has a two-layer structure made of different metals. A step of etching only the upper layer of the two-layer structure in a predetermined pattern by an etching method with a different etching rate and forming a protrusion structure suitable for electron emission by the upper layer portion is further performed. It is a thing.

【0010】(5) 本願第5の発明は、上述の第1の発
明に係る電子放出素子の製造方法において、形成された
冷陰極の表面に電子線を照射してパターニングを行い、
電子放出に適した突起構造を形成させる段階、を更に行
うようにしたものである。
(5) A fifth invention of the present application is the method for manufacturing an electron-emitting device according to the above-mentioned first invention, wherein the surface of the formed cold cathode is irradiated with an electron beam to perform patterning,
The step of forming a protrusion structure suitable for electron emission is further performed.

【0011】(6) 本願第6の発明は、上述の第1の発
明に係る電子放出素子の製造方法において、冷陰極形成
領域を円形とすることにより円柱状の冷陰極を形成し、
この円柱状の冷陰極の上面円周に沿って、電子放出に適
した突起構造を形成させるパターニング段階、を更に行
うようにしたものである。
(6) A sixth invention of the present application is the method for manufacturing an electron-emitting device according to the first invention, wherein a cold cathode forming region is circular to form a cylindrical cold cathode.
A patterning step of forming a projection structure suitable for electron emission is further performed along the circumference of the upper surface of the cylindrical cold cathode.

【0012】[0012]

【作 用】[Work]

(1) 本願第1の発明に係る製造方法では、まず、基板
の上に形成された絶縁層上に引出電極となる導電層が形
成される。続いて、冷陰極形成領域が定義され、これら
絶縁層および導電層の冷陰極形成領域に対応する部分に
穴が掘られる。この穴に、冷陰極となるべき導電層が堆
積される。最後に、冷陰極となるべき導電層の側部をエ
ッチングすることにより、冷陰極と引出電極との間に所
定の間隔があくようにする。このような製造方法では、
困難な微細加工工程を避けることができ、常に安定した
加工が可能になる。また、最後の段階で冷陰極を形成す
るためのエッチングが行われるが、このエッチングによ
り、冷陰極を電子放出に適した形状(たとえば、鋭角部
分を有する形状)に加工することができる。
(1) In the manufacturing method according to the first invention of the present application, first, a conductive layer to be a lead electrode is formed on an insulating layer formed on a substrate. Subsequently, a cold cathode forming region is defined, and a hole is dug in a portion of the insulating layer and the conductive layer corresponding to the cold cathode forming region. A conductive layer to be a cold cathode is deposited in this hole. Finally, the side portion of the conductive layer to be the cold cathode is etched so that a predetermined space is provided between the cold cathode and the extraction electrode. In such a manufacturing method,
Difficult microfabrication process can be avoided and stable machining is always possible. Further, although etching for forming a cold cathode is performed at the final stage, this etching can process the cold cathode into a shape suitable for electron emission (for example, a shape having an acute angle portion).

【0013】電子放出素子において、冷陰極の形状は非
常に重要である。すなわち、この冷陰極からは安定した
電子放出が行われる必要がある。このような安定した電
子放出を行うためには、一般的には、微細な突起構造が
必要であると考えられている。本願第2〜第6の発明
は、本願第1の発明に係る方法において、更に電子放出
に適した微細な突起構造を冷陰極の表面に形成するため
の技術に関するものである。
In the electron-emitting device, the shape of the cold cathode is very important. That is, stable electron emission must be performed from this cold cathode. In order to perform such stable electron emission, it is generally considered that a fine protrusion structure is necessary. The second to sixth inventions of the present application relate to a technique for forming a fine projection structure suitable for electron emission on the surface of the cold cathode in the method according to the first invention of the present application.

【0014】(2) 本願第2の発明に係る製造方法で
は、冷陰極の表面に、電子放出に適した微細突起構造を
ユニークな方法によって得ることができる。すなわち、
金属Aと金属Bとからなる非固溶金属系合金によって冷
陰極を形成し、この冷陰極の表面を、金属Aと金属Bと
の間でのエッチングレートが異なるエッチング方法によ
りエッチング処理を行う。非固溶金属系合金では、金属
Aと金属Bとが完全に溶け合った状態にはなっていない
ので、エッチングレートの高い金属の方が先にエッチン
グ除去される。こうして、冷陰極の表面に、非常に微細
な突起(柱状の凹凸構造)を得ることができる。
(2) In the manufacturing method according to the second aspect of the present invention, a fine projection structure suitable for electron emission can be obtained on the surface of the cold cathode by a unique method. That is,
A cold cathode is formed of a non-solid solution metal alloy composed of metal A and metal B, and the surface of this cold cathode is etched by an etching method in which the etching rates of metal A and metal B are different. In the non-solid solution metal alloy, the metal A and the metal B are not completely melted, so that the metal having a higher etching rate is removed by etching first. Thus, very fine protrusions (columnar uneven structure) can be obtained on the surface of the cold cathode.

【0015】(3) 本願第3の発明に係る製造方法で
は、冷陰極を構成する導電層が斜方蒸着法によって堆積
される。斜方蒸着を行うと、基板面に対して傾斜した柱
状突起が形成でき、この柱状突起から有効に電子放出を
行うことができる。
(3) In the manufacturing method according to the third aspect of the present invention, the conductive layer forming the cold cathode is deposited by the oblique evaporation method. By performing oblique vapor deposition, columnar protrusions inclined with respect to the substrate surface can be formed, and electrons can be effectively emitted from the columnar protrusions.

【0016】(4) 本願第4の発明に係る製造方法で
は、冷陰極を、異なる金属からなる2層構造で構成して
おくことにより、上層のみを所定のパターンでエッチン
グできるようになる。そこで、この上層の部分を、電子
放出に適した突起構造にパターニングすることができ
る。
(4) In the manufacturing method according to the fourth aspect of the present invention, since the cold cathode has a two-layer structure made of different metals, only the upper layer can be etched in a predetermined pattern. Therefore, this upper layer portion can be patterned into a protrusion structure suitable for electron emission.

【0017】(5) 本願第5の発明に係る製造方法で
は、冷陰極の表面を電子線によりパターニングするよう
にしたため、電子放出に適した任意の突起構造を形成す
ることができる。
(5) In the manufacturing method according to the fifth aspect of the present invention, since the surface of the cold cathode is patterned by the electron beam, any protrusion structure suitable for electron emission can be formed.

【0018】(6) 本願第6の発明に係る製造方法で
は、円柱状の冷陰極の上面円周に沿って、電子放出に適
した王冠状の突起構造が形成される。引出電極は、この
王冠状の突起構造を周囲から囲む円形状の開口部を有す
るものとなるため、一様な電子放出が可能になる。
(6) In the manufacturing method according to the sixth aspect of the present invention, a crown-shaped projection structure suitable for electron emission is formed along the circumference of the upper surface of the cylindrical cold cathode. Since the extraction electrode has a circular opening that surrounds the crown-shaped projection structure from the periphery, uniform electron emission is possible.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明を図示する実施例に基づいて説
明する。まずはじめに、従来の一般的な真空マイクロ素
子の構造について説明する。図1は、平板型のディスプ
レイを駆動するための真空マイクロ素子の一般的な構造
を示す断面図である。ここでは、説明の便宜上、ディス
プレイの1画素分を駆動する構造のみを示し、各部の実
際の寸法比を無視して描いてある。ガラス基板1は、こ
の素子を支持するために十分な厚みを有し、その上に配
線層2が形成されている。この配線層2の上には、冷陰
極3および絶縁層4が形成され、絶縁層4の上には引出
電極5が形成されている。配線層2は、冷陰極3に電圧
を供給するためのもので、ITO,ZnO:Alなどの
透明導電膜や、Al,Au,W,Mo,Ti,Ta,N
b,Crなどの金属薄膜を、0.02〜1.0μm程度
の厚みに形成することによって構成されている。この上
に形成された冷陰極3は、W,Ta,Moなどの高融点
金属からなる円錐状の電極である。また、絶縁層4は、
SiO,Alなどを0.5〜3.0μm程度の
厚みに堆積させることにより得られた層であり、引出電
極5は、Al,Au,W,Mo,Ti,Ta,Nbなど
の金属薄膜を、0.02〜1.0μm程度の厚みに形成
したものである。引出電極5は、冷陰極3の先端部の高
さとほぼ同等の高さに位置する。
The present invention will be described below based on illustrated embodiments. First, the structure of a conventional general vacuum micro device will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a general structure of a vacuum micro device for driving a flat panel display. Here, for convenience of description, only the structure for driving one pixel of the display is shown, and the actual dimensional ratio of each part is ignored. The glass substrate 1 has a sufficient thickness to support this element, and the wiring layer 2 is formed thereon. A cold cathode 3 and an insulating layer 4 are formed on the wiring layer 2, and an extraction electrode 5 is formed on the insulating layer 4. The wiring layer 2 is for supplying a voltage to the cold cathode 3, and is made of a transparent conductive film such as ITO, ZnO: Al, Al, Au, W, Mo, Ti, Ta, N.
It is configured by forming a metal thin film of b, Cr or the like to a thickness of about 0.02 to 1.0 μm. The cold cathode 3 formed thereon is a conical electrode made of a high melting point metal such as W, Ta, Mo. The insulating layer 4 is
The extraction electrode 5 is a layer obtained by depositing SiO 2 , Al 2 O 5 or the like to a thickness of about 0.5 to 3.0 μm, and the extraction electrode 5 includes Al, Au, W, Mo, Ti, Ta, Nb, or the like. The metal thin film is formed to a thickness of about 0.02 to 1.0 μm. The extraction electrode 5 is located at almost the same height as the height of the tip of the cold cathode 3.

【0020】一方、もう1枚のガラス基板6の下面に
は、陽極7および蛍光体層8が形成されている。陽極7
は、ITO,ZnO:Alなどの透明導電膜を0.3〜
1.0μm程度の厚みに形成したものであり、蛍光体層
8は、ZnO:Zn等のような蛍光体により厚み10μ
m程度の層を形成したものである。ガラス基板1の上面
に形成された構造体が本発明の適用対象となる電子放出
素子10である。これに対し、ガラス基板6の下面に形
成された構造体は、いわば電子受入素子20ともいうべ
きものであり、図1に示すように、電子放出素子10に
対向するように配置され、両者間の空隙は真空状態に保
たれる。
On the other hand, the anode 7 and the phosphor layer 8 are formed on the lower surface of the other glass substrate 6. Anode 7
Is a transparent conductive film of ITO, ZnO: Al, etc.
The phosphor layer 8 is formed to a thickness of about 1.0 μm, and the phosphor layer 8 is made of a phosphor such as ZnO: Zn to have a thickness of 10 μm.
A layer of about m is formed. The structure formed on the upper surface of the glass substrate 1 is the electron-emitting device 10 to which the present invention is applied. On the other hand, the structure formed on the lower surface of the glass substrate 6 is, so to speak, also an electron accepting element 20, and is arranged so as to face the electron emitting element 10 as shown in FIG. The void is kept in a vacuum.

【0021】このような構造をもった真空マイクロ素子
は、真空管と同様の動作を行う。すなわち、冷陰極3を
カソード、陽極7をアノード、引出電極5をグリッド、
として各電極に所定の電圧をかければ、冷陰極3から電
子を引き出し、これを陽極7へ放出させることができ、
この電子の放出量を引出電極5に与える電圧によって制
御することができる。蛍光体層8は、陽極7へ向かった
電子の衝突を受けて発光する。この発光は、陽極7およ
びガラス基板6ごしに図面上方から観測される。
The vacuum micro device having such a structure operates as a vacuum tube. That is, the cold cathode 3 is a cathode, the anode 7 is an anode, the extraction electrode 5 is a grid,
As a result, if a predetermined voltage is applied to each electrode, electrons can be extracted from the cold cathode 3 and emitted to the anode 7,
The amount of emitted electrons can be controlled by the voltage applied to the extraction electrode 5. The phosphor layer 8 emits light in response to collision of electrons toward the anode 7. This light emission is observed from above the drawing through the anode 7 and the glass substrate 6.

【0022】さて、このような構造をもった真空マイク
ロ素子を製造する上で、最も困難な工程は、電子放出素
子10側において、円錐状の冷陰極3を形成する工程で
ある。比較的低い電界による電子の放出を可能にするた
めには、冷陰極3の先端を鋭くする必要があるが、その
ような微細加工は非常に困難である。しかも、図1に
は、平板状ディスプレイの1画素分に相当する構造だけ
が示されているが、実際には、図2に示すように、この
ような構造が縦横に多数配列され、それぞれの冷陰極3
の加工精度をほぼ同じ精度にする必要がある。縦横に配
列された複数の冷陰極3の加工精度にムラが生じると、
ディスプレイ画面としてムラのあるものになってしま
う。本発明は、このような問題を解決するためになされ
たものであり、図3および図4の断面図(これらの断面
図においても、説明の便宜上、ディスプレイの1画素分
を駆動する構造のみを、各部の実際の寸法比を無視して
示してある)に示すような方法によって電子放出素子1
0が製造される。
Now, in manufacturing a vacuum micro device having such a structure, the most difficult process is to form the conical cold cathode 3 on the electron emitting device 10 side. In order to enable the emission of electrons by a relatively low electric field, it is necessary to make the tip of the cold cathode 3 sharp, but such fine processing is very difficult. Moreover, FIG. 1 shows only the structure corresponding to one pixel of the flat panel display, but in reality, as shown in FIG. 2, a large number of such structures are arranged vertically and horizontally. Cold cathode 3
It is necessary to make the processing accuracy of (1) almost the same. If unevenness occurs in the processing accuracy of the plurality of cold cathodes 3 arranged vertically and horizontally,
The display screen becomes uneven. The present invention has been made in order to solve such a problem, and is a cross-sectional view of FIG. 3 and FIG. 4 (in these cross-sectional views, for convenience of explanation, only a structure for driving one pixel of the display is provided. , The actual dimensional ratio of each part is neglected and shown).
0 is produced.

【0023】まず、図3(a) に示すように、ガラス基板
11の上に、冷陰極に対する配線層12(ITO,Zn
O:Alなどの透明導電膜や、Al,Au,W,Mo,
Ti,Ta,Nb,Crなどの金属薄膜)を形成する。
続いて、図3(b) に示すように、この配線層12の上
に、絶縁層13(SiO,Alなど)および電
極層14(Al,Au,W,Mo,Ti,Ta,Nbな
どの金属薄膜)を形成する。そして、この電極層14の
上に、レジスト層15を形成し、このレジスト層15
を、フォトリソグラフィ法などを用いて、図3(c) に示
すようにパターニングする。すなわち、レジスト層15
の一部に開口部15aが形成され、電極層14の一部が
露出する。この開口部15aは、冷陰極を形成すべき領
域に設ける。したがって、円柱状の冷陰極を形成するの
であれば、開口部15aは円形の窓となり、四角柱状の
冷陰極を形成するのであれば、開口部15aは四角形の
窓となる。そして、このパターニングされたレジスト層
15をマスクとして用いたエッチングを行い、電極層1
4の一部およびその下の絶縁層13の一部を除去する。
その結果、図3(d) に示すように、絶縁層13aおよび
引出電極14aが形成されることになる。絶縁層13a
および引出電極14aは、いずれも、後に形成される冷
陰極を周囲から取り囲む形状をしている。なお、絶縁層
13をエッチングする際には、ややオーバーエッチング
を行うようにし、図3(d) に示すように、絶縁層13a
の側面部にやや窪みができるようにしておくのが好まし
い。
First, as shown in FIG. 3A, a wiring layer 12 (ITO, Zn, ZnO) for a cold cathode is formed on a glass substrate 11.
O: a transparent conductive film such as Al, Al, Au, W, Mo,
A metal thin film of Ti, Ta, Nb, Cr or the like) is formed.
Then, as shown in FIG. 3 (b), on the wiring layer 12, an insulating layer 13 (SiO 2 , Al 2 O 5, etc.) and an electrode layer 14 (Al, Au, W, Mo, Ti, Ta) are formed. , Nb). Then, a resist layer 15 is formed on the electrode layer 14, and the resist layer 15 is formed.
Is patterned by photolithography or the like as shown in FIG. That is, the resist layer 15
The opening 15a is formed in a part of the area, and a part of the electrode layer 14 is exposed. The opening 15a is provided in the region where the cold cathode is to be formed. Therefore, if a columnar cold cathode is formed, the opening 15a becomes a circular window, and if a square column cold cathode is formed, the opening 15a becomes a square window. Then, etching is performed using the patterned resist layer 15 as a mask to form the electrode layer 1
4 and a part of the insulating layer 13 thereunder are removed.
As a result, as shown in FIG. 3 (d), the insulating layer 13a and the extraction electrode 14a are formed. Insulating layer 13a
The extraction electrode 14a and the extraction electrode 14a each have a shape surrounding a cold cathode that will be formed later. When the insulating layer 13 is etched, a little over-etching is performed, and as shown in FIG. 3 (d), the insulating layer 13a
It is preferable that a slight depression be formed on the side surface of the.

【0024】次に、この基板全面に、後に冷陰極を構成
する金属(電子の放出が容易であり、耐熱性、耐腐食性
に優れたW,Mo,Ti,Ta,Nb,Au,Ag,C
uなどの金属が好ましい)を堆積させ、図4(a) に示す
ように、電極層16a,16bを形成する。ここで、電
極層16bは、前段階のエッチングにより生じた穴部
(冷陰極形成領域)に堆積した層であり、電極層16a
は、それ以外の領域に堆積した層である。なお、これら
電極層16a,16bの厚みは、絶縁層13aの厚みと
引出電極14aの厚みとの和に等しいか、それより小さ
くなるようにするのが好ましい。続いて、レジスト層1
5を引出電極14aの上面から剥離すれば、図4(b) に
示すように、レジスト層15とともに不要な電極層16
aを除去することができる。残った電極層16bは、冷
陰極を構成することになるが、このままの状態では、引
出電極14aと接触している。そこで、図4(c) に示す
ように、残った電極層16bの上面に、レジスト層17
を形成する。このレジスト層17は、冷陰極形成領域
(電極層16bの上面に相当する領域)よりもひとまわ
り小さな領域に形成することになる。別言すれば、電極
層16bの周囲の一部分だけをエッチングできるような
レジスト層17を形成すればよい。そして、このレジス
ト層17をマスクとして、電極層16bの側部をエッチ
ング除去すれば、図4(d) に示すように、冷陰極16c
が形成できる。冷陰極16cとこれを周囲から取り囲む
引出電極14aとの間には、所定の間隔が維持されるこ
とになる。
Next, on the entire surface of the substrate, a metal (W, Mo, Ti, Ta, Nb, Au, Ag, which is easy to emit electrons, and has excellent heat resistance and corrosion resistance, which later constitutes a cold cathode, is formed. C
A metal such as u is preferable), and electrode layers 16a and 16b are formed as shown in FIG. 4 (a). Here, the electrode layer 16b is a layer deposited in the hole (cold cathode formation region) formed by the etching in the previous stage, and the electrode layer 16a
Is a layer deposited in other regions. The thickness of these electrode layers 16a and 16b is preferably equal to or smaller than the sum of the thickness of the insulating layer 13a and the thickness of the extraction electrode 14a. Then, the resist layer 1
5 is peeled off from the upper surface of the extraction electrode 14a, the unnecessary electrode layer 16 is formed together with the resist layer 15 as shown in FIG. 4 (b).
a can be removed. The remaining electrode layer 16b constitutes a cold cathode, but is in contact with the extraction electrode 14a in this state. Therefore, as shown in FIG. 4C, the resist layer 17 is formed on the upper surface of the remaining electrode layer 16b.
To form. The resist layer 17 is formed in a region slightly smaller than the cold cathode formation region (region corresponding to the upper surface of the electrode layer 16b). In other words, the resist layer 17 may be formed so that only a part of the periphery of the electrode layer 16b can be etched. Then, when the side portions of the electrode layer 16b are removed by etching using the resist layer 17 as a mask, as shown in FIG. 4 (d), the cold cathode 16c is removed.
Can be formed. A predetermined distance is maintained between the cold cathode 16c and the extraction electrode 14a surrounding the cold cathode 16c.

【0025】以上のような工程により、図1に示す電子
放出素子10が製造できる。この工程は、一般的な半導
体装置の製造プロセスの技術を用いれば容易に実施する
ことができ、特に困難な微細加工を行う必要はない。と
ころで、図1に示す素子における冷陰極3は、円錐状を
しており、先端の突起部から電子放出が行われるような
構造となっている。一般に、電子を効率良く放出させる
ためには、表面に突起構造が必要である。このため、上
述の工程によって製造される冷陰極16cも、突起構造
をもった形状にするのが好ましい。したがって、冷陰極
16cは円柱状とするよりも、図5(a) に示すような角
柱状とする方が好ましく、更に、図5(b) に示すような
星型柱状とする方が好ましい。前述のように、冷陰極1
6cを最終的に形成する工程においては、図4(c) に示
すように、レジスト層17を用いたエッチングが行われ
る。したがって、レジスト層17を所望の形状にパター
ニングすれば、所望の形状の冷陰極16cを得ることが
可能である。
Through the above steps, the electron-emitting device 10 shown in FIG. 1 can be manufactured. This step can be easily performed by using the technique of a general semiconductor device manufacturing process, and it is not necessary to perform particularly difficult fine processing. By the way, the cold cathode 3 in the element shown in FIG. 1 has a conical shape, and has a structure in which electrons are emitted from the protruding portion at the tip. Generally, a protrusion structure is required on the surface in order to efficiently emit electrons. For this reason, it is preferable that the cold cathode 16c manufactured by the above process also has a shape having a protruding structure. Therefore, the cold cathode 16c preferably has a prismatic shape as shown in FIG. 5 (a) rather than a cylindrical shape, and more preferably has a star shape as shown in FIG. 5 (b). As described above, the cold cathode 1
In the step of finally forming 6c, etching using the resist layer 17 is performed as shown in FIG. Therefore, by patterning the resist layer 17 into a desired shape, the cold cathode 16c having a desired shape can be obtained.

【0026】冷陰極に微細な突起構造を得るために、次
のような方法を実施することも可能である。すなわち、
冷陰極16cの材料として、上述した金属ではなく、非
固溶金属系合金材料を用いるのである。一般的に知られ
ている合金は、高温において2種類の金属を液相状態で
混合し、これを冷却することによって得られる。このと
き、2種類の金属は任意のあるいは所定の割合で混じり
合い、格子上の原子が入れ替わる置換型固溶体、また
は、一方の格子間に他方の原子が侵入する侵入型固溶体
の形式で合金を形成する。ところが、ある種の金属同士
では、相互溶解度が極めて低く、液相においても「水と
油」のように分離し、これを徐々に冷却しても、安定相
を二相分離した状態のままで冷えるため、合金を得るこ
とはできない。このような金属同士は「非固溶金属系」
と呼ばれている。ところが、このような非固溶金属系の
2種類の金属を、気相状態で混合して急冷する気相急冷
法を用いると、合金を得ることができる。このような合
金は、非固溶金属系合金と呼ばれている。
In order to obtain a fine projection structure on the cold cathode, it is possible to carry out the following method. That is,
As the material of the cold cathode 16c, a non-solid solution metal alloy material is used instead of the above-mentioned metal. Generally known alloys are obtained by mixing two kinds of metals in a liquid phase state at high temperature and then cooling them. At this time, the two kinds of metals are mixed at an arbitrary or predetermined ratio to form an alloy in the form of a substitutional solid solution in which the atoms on the lattice are exchanged or an interstitial solid solution in which the other atom penetrates into one lattice. To do. However, the mutual solubility of certain metals is extremely low, and even in the liquid phase, they separate like water and oil, and even when they are gradually cooled, the stable phase remains in a two-phase separated state. As it cools, no alloy can be obtained. Such metals are "non-solid solution metal type"
It is called. However, an alloy can be obtained by using a vapor-phase quenching method in which two types of such non-solid-solution metal-based metals are mixed in a vapor phase state and rapidly cooled. Such alloys are called non-solid solution metal alloys.

【0027】冷陰極16cを、このような非固溶金属系
合金によって形成しておけば、この非固溶金属系を形成
する2種類の金属間のエッチングレートの違いを利用し
てこの冷陰極16cの表面をエッチングすることによ
り、電子放出に適した多数の柱状突起を冷陰極表面に形
成することができる。具体的には、Co−Crという2
種類の金属からなる非固溶金属系合金によって冷陰極1
6cを形成しておき、CoとCrとの間でのエッチング
レートの異なる硝酸第2セリウムアンモン溶液によるエ
ッチングを行うことにより、電子放出に適した多数の柱
状突起が形成できる。これは、合金の中で、エッチング
レートの高いCrが先にエッチング除去され、残ったC
oの原子が柱状に析出するためと思われる。この方法を
用いるのであれば、電子は表面に形成された多数の柱状
突起から放出されるようになるため、冷陰極16cの全
体形状は円柱状でもかまわない。
If the cold cathode 16c is formed of such a non-solid solution metal alloy, the cold cathode is made use of the difference in etching rate between two kinds of metals forming the non-solid solution metal system. By etching the surface of 16c, a large number of columnar protrusions suitable for electron emission can be formed on the surface of the cold cathode. Specifically, 2 called Co-Cr
Cold cathode made of non-solid-solution metal alloy consisting of one kind of metal 1
By forming 6c and etching with a ceric ammonium nitrate solution having different etching rates between Co and Cr, a large number of columnar protrusions suitable for electron emission can be formed. This is because in the alloy, Cr having a high etching rate was first removed by etching and remained C.
This is probably because the atoms of o are columnar. If this method is used, electrons will be emitted from a large number of columnar projections formed on the surface, so that the overall shape of the cold cathode 16c may be cylindrical.

【0028】冷陰極に微細な突起構造を得るための別な
方法は、斜方蒸着法を用いて冷陰極16cを形成する方
法である。すなわち、図3(d) に示す構造体がガラス基
板11上に得られたら、この構造体を真空チャンバ内に
入れ、図4(a) に示す電極層16a,16bを金属蒸着
によって形成するのである。しかも、このとき、ガラス
基板11をチャンバ内で傾斜させて固定しておき、斜方
蒸着が行われるようにする。このような斜方蒸着を行う
と、金属原子が斜めに堆積するようになるため、斜めに
伸びるような柱状構造が得られる。その結果、電極層1
6a,16bの上面に微細な凹凸構造が得られるように
なり、結果的に、冷陰極16cの上面にもこの微細な凹
凸構造が残ることになる。電子はこの微細な凹凸構造か
ら有効に放出される。
Another method for obtaining a fine projection structure on the cold cathode is to form the cold cathode 16c by using the oblique evaporation method. That is, when the structure shown in FIG. 3 (d) is obtained on the glass substrate 11, this structure is placed in a vacuum chamber and the electrode layers 16a and 16b shown in FIG. 4 (a) are formed by metal deposition. is there. Moreover, at this time, the glass substrate 11 is tilted and fixed in the chamber so that oblique vapor deposition is performed. When such oblique vapor deposition is performed, since the metal atoms are obliquely deposited, a columnar structure that extends obliquely can be obtained. As a result, the electrode layer 1
A fine concavo-convex structure can be obtained on the upper surfaces of 6a and 16b, and as a result, this fine concavo-convex structure remains on the upper surface of the cold cathode 16c. Electrons are effectively emitted from this fine uneven structure.

【0029】また、冷陰極16cの上面に対して、所定
のパターニングを行うことにより、突起構造を形成する
ことも可能である。このような冷陰極16cの上面に対
してエッチングによるパターニングを行う場合には、図
6(a) に示すように、冷陰極16cを第1金属層18a
および第2金属層18bという異なる金属からなる2層
構造とし、これら金属間でのエッチングレートが異なる
エッチング方法により、第2金属層18bのみを所定の
パターンでエッチングし(フォトリソグラフィ法を用い
ればよい)、図6(b) に示すように、いわゆる剣山状の
柱状突起18cを形成すればよい。第1金属層18aは
エッチングされないため、エッチングは第2金属層18
bの深さで止まり、電子放出に都合のよい高さをもった
柱状突起18cが形成されることになる。
It is also possible to form a protrusion structure by performing predetermined patterning on the upper surface of the cold cathode 16c. When patterning the upper surface of the cold cathode 16c by etching, as shown in FIG. 6 (a), the cold cathode 16c is formed on the first metal layer 18a.
The second metal layer 18b and the second metal layer 18b have a two-layer structure made of different metals, and only the second metal layer 18b is etched in a predetermined pattern by an etching method having different etching rates between these metals (a photolithography method may be used. ), As shown in FIG. 6B, what is called a ridge-shaped columnar protrusion 18c may be formed. Since the first metal layer 18a is not etched, the etching is performed on the second metal layer 18a.
It stops at the depth of b, and columnar protrusions 18c having a height convenient for electron emission are formed.

【0030】冷陰極16c上に、より微細な突起を形成
したい場合には、上述のようなフォトリソグラフィ法を
利用したエッチングを行う代わりに、電子線によるパタ
ーニングを行うことも可能である。すなわち、図4(d)
のように、冷陰極16cを形成した後、この上面に電子
線を照射して、部分的に削り取る加工を施し、微細な突
起構造を形成するのである。電子線は非常に高精度な位
置合わせを行うことが可能であり、エッチングに比べて
より微細なパターニングが可能になる。
When it is desired to form finer projections on the cold cathode 16c, it is possible to perform patterning with an electron beam instead of performing the etching using the photolithography method as described above. That is, FIG. 4 (d)
As described above, after the cold cathode 16c is formed, the upper surface of the cold cathode 16c is irradiated with an electron beam to be partially shaved to form a fine projection structure. The electron beam can be aligned with extremely high precision, and finer patterning is possible as compared with etching.

【0031】より安定した電子放出が可能な冷陰極の構
造を図7に示す。この冷陰極19は円柱状をしており、
しかも、その上面円周に沿って、電子放出に適した柱状
突起19aが多数形成されている。このような構造は、
上述したエッチング法や電子線を利用したパターニング
法により得ることができる。引出電極14aは、図に一
点鎖線で示すように、この円柱状の冷陰極19を円環状
に取り囲む形状をしており、上方から見た場合、冷陰極
19の外周部と、引出電極14aの内周部とは、同心円
の関係にある。このような構造では、柱状突起19aと
引出電極14aとの距離がすべての位置において等距離
となるため、比較的低い電圧で、各柱状突起19aから
均一で安定した電子放出が可能になる。
The structure of a cold cathode capable of more stable electron emission is shown in FIG. This cold cathode 19 has a cylindrical shape,
Moreover, many columnar projections 19a suitable for electron emission are formed along the circumference of the upper surface. Such a structure
It can be obtained by the above-mentioned etching method or a patterning method using an electron beam. The extraction electrode 14a has a shape that surrounds the columnar cold cathode 19 in an annular shape, as shown by the alternate long and short dash line in the figure. The inner peripheral portion has a concentric relationship. In such a structure, since the distance between the columnar protrusion 19a and the extraction electrode 14a is equal at all positions, uniform and stable electron emission from each columnar protrusion 19a becomes possible with a relatively low voltage.

【0032】以上、本発明を図示する実施例に基づいて
説明したが、本発明はこれらの実施例のみに限定される
ものではなく、この他にも種々の態様で実施可能であ
る。特に、上述の実施例では、便宜上、ガラス基板上に
1組の電子放出素子を製造する場合の断面図に基づいて
説明を行ったが、実際には、このような電子放出素子が
ガラス基板上に縦横に多数配列されることになる。この
場合、隣接する電子放出素子との間隔は、1.0μm〜
20μmとし、個々の電子放出素子の引出電極部の径
は、1.0μm〜10μm程度とするのが好ましい。ま
た、電子放出素子の形状によっては、これらの寸法を適
宜変更するとよい。また、上述の実施例では、平板型デ
ィスプレイを駆動するための真空マイクロ素子の製造に
本発明を適用した例を示したが、スイッチング素子、セ
ンサ素子などに用いる真空マイクロ素子の製造にも、本
発明は同様に適用可能である。更に、本発明は真空マイ
クロ素子だけでなく、この他の素子に用いる冷陰極につ
いても同様に適用することができる。たとえば、SEM
(走査型電子顕微鏡)の電子銃を製造する場合にも本発
明を適用することができる。
The present invention has been described above based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various modes other than this. In particular, in the above-described embodiment, for convenience, the description has been given based on the cross-sectional view of the case where one set of electron-emitting devices is manufactured on the glass substrate. However, in reality, such electron-emitting devices are formed on the glass substrate. Many will be arranged vertically and horizontally. In this case, the distance between the adjacent electron-emitting devices is 1.0 μm to
The diameter of the extraction electrode portion of each electron-emitting device is preferably about 1.0 μm to 10 μm. Further, these dimensions may be appropriately changed depending on the shape of the electron-emitting device. Further, in the above-mentioned embodiment, the example in which the present invention is applied to the manufacture of the vacuum micro device for driving the flat panel display is shown, but the present invention is also applied to the manufacture of the vacuum micro device used for the switching device, the sensor device, etc. The invention is applicable as well. Furthermore, the present invention can be applied not only to vacuum micro devices but also to cold cathodes used for other devices. For example, SEM
The present invention can be applied to the case of manufacturing an electron gun of (scanning electron microscope).

【0033】[0033]

【発明の効果】以上のとおり、本発明に係る電子放出素
子の製造方法によれば、絶縁層および引出電極層に開口
した穴部に導電性材料を堆積させることにより冷陰極を
形成するようにしたため、安定した電子放出が可能な電
子放出素子を製造することが可能になる。
As described above, according to the method for manufacturing an electron-emitting device according to the present invention, the cold cathode is formed by depositing a conductive material in the holes opened in the insulating layer and the extraction electrode layer. Therefore, it becomes possible to manufacture an electron-emitting device capable of stable electron emission.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来の一般的な縦型真空マイクロ素子の構造を
示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structure of a conventional general vertical vacuum micro device.

【図2】図1に示す構造をもった真空マイクロ素子を平
面上に配列した状態を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which vacuum micro devices having the structure shown in FIG. 1 are arranged on a plane.

【図3】本発明に係る電子放出素子の製造方法の前段階
の工程を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a step of a pre-stage of a method for manufacturing an electron-emitting device according to the present invention.

【図4】本発明に係る電子放出素子の製造方法の後段階
の工程を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a step in a later stage of the method for manufacturing the electron-emitting device according to the present invention.

【図5】本発明に係る方法で製造された電子放出素子の
冷陰極の形状を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing the shape of a cold cathode of an electron-emitting device manufactured by the method according to the present invention.

【図6】本発明に係る電子放出素子の製造方法におい
て、冷陰極に柱状突起を形成する一方法を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing one method of forming columnar protrusions on the cold cathode in the method of manufacturing the electron-emitting device according to the present invention.

【図7】本発明に係る方法で製造された電子放出素子に
おける冷陰極の好ましい形状を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a preferable shape of a cold cathode in an electron-emitting device manufactured by the method according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ガラス基板 2…配線層 3…冷陰極 4…絶縁層 5…引出電極 6…ガラス基板 7…陽極 8…蛍光体層 9…冷陰極 10…電子放出素子 11…ガラス基板 12…配線層 13,13a…絶縁層 14…電極層 14a…引出電極 15…レジスト層 15a…開口部 16a,16b…電極層 16c…冷陰極 17…レジスト層 18a…第1金属層 18b…第2金属層 18c…柱状突起 19…冷陰極 19a…柱状突起 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Glass substrate 2 ... Wiring layer 3 ... Cold cathode 4 ... Insulating layer 5 ... Extraction electrode 6 ... Glass substrate 7 ... Anode 8 ... Phosphor layer 9 ... Cold cathode 10 ... Electron emitting element 11 ... Glass substrate 12 ... Wiring layer 13 , 13a ... Insulating layer 14 ... Electrode layer 14a ... Extraction electrode 15 ... Resist layer 15a ... Openings 16a, 16b ... Electrode layer 16c ... Cold cathode 17 ... Resist layer 18a ... First metal layer 18b ... Second metal layer 18c ... Columnar shape Protrusion 19 ... Cold cathode 19a ... Columnar protrusion

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 冷陰極と引出電極とを備え、引出電極に
よって冷陰極から電子を引き出してこれを陽極へと放出
させる電子放出素子、を製造する方法において、 基板上に冷陰極への配線を行うための第1の導電層を形
成し、この第1の導電層の上に絶縁層を形成し、この絶
縁層の上に引出電極を構成するための第2の導電層を形
成する段階と、 前記第2の導電層の上に第1のレジスト層を形成し、こ
のレジスト層の冷陰極形成領域に対応する位置に開口部
を設けるパターニングを行い、パターニングされた第1
のレジスト層をマスクとして用い、前記第2の導電層の
一部および前記絶縁層の一部をエッチング除去する段階
と、 基板全面に、冷陰極を構成するための第3の導電層を堆
積させ、前記第1のレジスト層を前記第2の導電層から
剥離することにより、前記第3の導電層の前記冷陰極形
成領域以外の部分を除去する段階と、 除去されずに残った前記第3の導電層の上面の、前記冷
陰極形成領域よりも小さな領域に、第2のレジスト層を
形成し、この第2のレジスト層をマスクとして用い、前
記第3の導電層の側部をエッチング除去する段階と、 を有し、残った前記第2の導電層を引出電極、残った前
記第3の導電層を冷陰極、として電子放出素子を構成す
ることを特徴とする電子放出素子の製造方法。
1. A method for manufacturing an electron-emitting device comprising a cold cathode and an extraction electrode, wherein an electron is drawn from the cold cathode by the extraction electrode to emit the electron to the anode, wherein wiring to the cold cathode is provided on a substrate. Forming a first conductive layer for performing, forming an insulating layer on the first conductive layer, and forming a second conductive layer for forming a lead electrode on the insulating layer; Forming a first resist layer on the second conductive layer and providing an opening at a position corresponding to the cold cathode forming region of the resist layer;
Using the resist layer as a mask to etch away a part of the second conductive layer and a part of the insulating layer, and deposit a third conductive layer for forming a cold cathode on the entire surface of the substrate. Removing the first resist layer from the second conductive layer to remove a portion of the third conductive layer other than the cold cathode forming region, and the third remaining unremoved portion. Forming a second resist layer on a region smaller than the cold cathode forming region on the upper surface of the conductive layer, and using the second resist layer as a mask to remove the side portion of the third conductive layer by etching. And a step of: forming an electron-emitting device by using the remaining second conductive layer as an extraction electrode and the remaining third conductive layer as a cold cathode. .
【請求項2】 請求項1に記載の方法において、第3の
導電層を非固溶金属系合金によって形成し、この合金の
材料となった金属間でエッチングレートの異なるエッチ
ング方法を用いて前記第3の導電層の表面をエッチング
し、この第3の導電層から構成される冷陰極の表面に電
子放出に適した突起構造を形成させる段階、を更に有す
ることを特徴とする電子放出素子の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the third conductive layer is formed of a non-solid solution metal-based alloy, and the metal used as the material of the alloy has different etching rates. The step of etching the surface of the third conductive layer to form a projection structure suitable for electron emission on the surface of the cold cathode composed of the third conductive layer. Production method.
【請求項3】 請求項1に記載の方法において、第3の
導電層を斜方蒸着法によって堆積させ、この第3の導電
層から構成される冷陰極の表面に電子放出に適した突起
構造を形成させるようにしたことを特徴とする電子放出
素子の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein a third conductive layer is deposited by an oblique evaporation method, and a projection structure suitable for electron emission is formed on the surface of the cold cathode formed of the third conductive layer. A method for manufacturing an electron-emitting device, characterized in that:
【請求項4】 請求項1に記載の方法において、第3の
導電層を、異なる金属からなる2層構造とし、これら金
属間でのエッチングレートが異なるエッチング方法によ
り、この2層構造のうちの上層のみを所定のパターンで
エッチングし、この上層の部分により電子放出に適した
突起構造を形成させる段階、を更に有することを特徴と
する電子放出素子の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the third conductive layer has a two-layer structure made of different metals, and an etching method in which the etching rates are different between the metals is used. A method for manufacturing an electron-emitting device, further comprising the step of etching only the upper layer in a predetermined pattern to form a protrusion structure suitable for electron emission by the upper layer portion.
【請求項5】 請求項1に記載の方法において、形成さ
れた冷陰極の表面に電子線を照射してパターニングを行
い、電子放出に適した突起構造を形成させる段階、を更
に有することを特徴とする電子放出素子の製造方法。
5. The method according to claim 1, further comprising the step of irradiating the surface of the formed cold cathode with an electron beam to perform patterning to form a protrusion structure suitable for electron emission. And a method for manufacturing an electron-emitting device.
【請求項6】 請求項1に記載の方法において、冷陰極
形成領域を円形とすることにより円柱状の冷陰極を形成
し、この円柱状の冷陰極の上面円周に沿って、電子放出
に適した突起構造を形成させるパターニング段階、を更
に有することを特徴とする電子放出素子の製造方法。
6. The method according to claim 1, wherein a cold cathode forming region is formed into a circular shape to form a cylindrical cold cathode, and electron emission is performed along a circumference of an upper surface of the cylindrical cold cathode. A method of manufacturing an electron-emitting device, further comprising a patterning step for forming a suitable protrusion structure.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1016129C2 (en) * 1998-07-23 2004-12-10 Sony Corp Cold cathode field emission device, cold cathode field emission display unit, and processes for its manufacture.

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