KR100235318B1 - Emitter array of field emission device and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR100235318B1
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Abstract

본 발명은 전계방출형 소자의 에미터 어레이 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 반도체기판의 일측에 드레프트를 위한 드레인영역이 에미터 영역까지 확장되어 있는 MOSFET 구조의 트랜지스터를 형성하고, 상기 드레인의 반도체기판을 식각하여 원뿔 형상의 에미터를 형성하되, 상기 드리프트 영역을 RTP 방법으로 빠르게 형성하여 소자에 다른 영향이 없도록하고, 트랜지스터 형성후 질화막을 두껍게 형성하여 에미터 어레이 형성과정시 트랜지스터에 영향이 없도록 하였으므로, EDMOSFET의 채널 넓이를 조절하여 과도한 전류의 유입을 막는 전류 제한자(CURRENT LIMITER)의 역할을 하고, 에미터 어레이와 함께 고전압소자를 집적하므로써 드라이버 LSI이 형성 과정에서 고전압소자의 영역과 저전압 로직회로 불리할 수 있어 소자의 형성이 용이하여 공정수율 및 소자 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an emitter array of a field emission device and a method of manufacturing the same, wherein a transistor having a MOSFET structure in which a drain region for draft is extended to an emitter region is formed on one side of a semiconductor substrate, and the semiconductor of the drain is formed. The substrate is etched to form a conical emitter, but the drift region is quickly formed by the RTP method so that there is no other effect on the device, and the nitride film is formed thick after the transistor is formed so that the transistor is not affected during the emitter array process. As the current limiter (CURRENT LIMITER) prevents excessive current flow by adjusting the channel width of the EDMOSFET, and by integrating the high voltage device with the emitter array, the driver LSI is formed in the region of the high voltage device and the low voltage logic. The circuit can be disadvantageous, so that the formation of the device is easy, and the process yield and It is possible to improve the reliability of the party action.

Description

전계방출형 소자의 에미터 어레이 및 그 제조방법Emitter array of field emission device and its manufacturing method

제1a도 내지 제1e도는 본 발명에 따른 전계방출형 소자의 에미터어레이에 사용되는 고전압소자의 제조 공정도.1a to 1e is a manufacturing process diagram of a high voltage device used in the emitter array of the field emission device according to the present invention.

제2a도 내지 제2k도는 본 발명에 따른 전계방출형 소자의 에미터어레이 제조 공정도.2a to 2k is an emitter array manufacturing process diagram of the field emission device according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 반도체기판 2 : P웰1: semiconductor substrate 2: P well

3 : N-웰 4 : N+웰3: N-well 4: N + well

5 : 게이트산화막 6 : 다결정실리콘층5: gate oxide film 6: polysilicon layer

7 : 소오스 영역 7A : 제1P+영역7: source region 7A: first P + region

7B : N+영역 7C : 제2P+영역7B: N + region 7C: 2P + region

8 : 필드 플레이트 9 : 소오스 콘택8: field plate 9: source contact

10 : 질화막 11, 16 : 홈10: nitride film 11, 16: groove

12 : 에미터 13 : 열산화막12 emitter 13: thermal oxide film

14 : 산화막 15 : 제1감광막14 oxide film 15 first photosensitive film

17 : 도전층 18 : 제2감광막17 conductive layer 18 second photosensitive film

19 : 제어홀19: control hole

본 발명은 전계방출 표시소자:(FED; Field Emission Display)에 사용되는 에미터 어레이 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 고전압 전력용의 트랜지스터인 리서프를 이용한 이.디 모스 전계효과 트랜지스터(REduceSURFace Extend Drain MOS Field Effect Traisister; 이하 RESURF EDMOSFET라 칭함)를 이용하여 드레인의 오옴 접촉되는 부분을 확장시켜 에미터 팁이 형성되는 공간을 확보하고, 에미터 어레이 셀간에 충분한 위치를 확보하며, 실리콘 식각공정에 의하여 팁을 형성하여 각각의 화소(pixel)마다 전력용 소자를 넣어 능동적인 메트릭스 어드레싱(matrix addressing)이 가능한 전계방출형 소자의 에미터 어레이 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an emitter array for use in a field emission display (FED) and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an E.MOS field effect transistor using Resurf, a transistor for high voltage power. Drain MOS Field Effect Traisister (hereinafter referred to as RESURF EDMOSFET) is used to expand the ohmic contact of the drain to secure the space where emitter tips are formed, to ensure sufficient position between emitter array cells, The present invention relates to an emitter array of a field emission type device capable of active matrix addressing by forming a tip and inserting a power device for each pixel, thereby providing a method of manufacturing the same.

전계발광 표시소자로도 불리우는 FED는 각이진 부분에 전계가 집중되는 현상을 이용하여 비교적 낮은 전압, 예를들어 수십∼10kV 정도의 전압을 인가하여 냉전자를 방출시키는 전계전자 방출소자를 이용하는 표시 소자로서, CRT의 박형화에 대한 연구과정에서 출연한 평판표시소자의 일종이며, CRT의 고선명성과 액정표시장치(liquid crystal display; 이하 LCD라 칭함)의 경박형, 발광다이오드 보다 낮은 제조원가 등의 장점에 의해 차세대 화상표시 소자로서 각광 받고 있다.FED, also called an electroluminescent display device, is a display device that uses a field emission device that emits cold electrons by applying a relatively low voltage, for example, a voltage of about tens to 10 kV, by using a phenomenon in which an electric field is concentrated on an angled portion. Is a kind of flat panel display device that appeared in the research process of thinning of CRT, and it has the advantages of high definition of CRT, light thin type of liquid crystal display (hereinafter referred to as LCD), and low manufacturing cost than light emitting diode. It is attracting attention as an image display element.

특히 FED는 경박형의 제작이 가능할 뿐만 아니라, LCD의 결정적인 단점인 공정수율, 제조단가 및 대형화의 문제점들을 해결할 수 있다.In particular, the FED can not only manufacture the thin and thin, but also solve the problems of process yield, manufacturing cost, and enlargement, which are crucial disadvantages of the LCD.

즉 LCD는 하나의 단위화소라도 불량이 발생하면 제품전체가 불량 처리되지만, FED는 하나의 화소 그룹에 그보다 작은 다수개의 단위화소들이 형성되어 있어 한 두개의 단위화소에 불량이 발생하여도 화소 그룹의 동작에는 이상이 없어 제품 전체의 수율이 향상된다.That is, in case of LCD, even if one unit pixel is defective, the whole product is treated badly. However, FED has a smaller number of unit pixels in one pixel group, so even if one or two unit pixels are defective, There is no problem in operation, and the yield of the whole product is improved.

또한 FED는 LCD는 비해 구조가 간단하고, 소비전력이 작아 단가가 낮고, 휴대형 표시장치에 적합하다.In addition, the FED is simpler in structure than LCD, has low power consumption, and is suitable for portable display devices.

일반적인 FED는 각 화소가 전면기판에 배열된 발광부와 배면기판에 배열된 전계방출부(Field Emitter)로 구성되며, 상기 전계방출부는 캐소드(Cathode)와 이로부터 원추형으로 돌출된 에미터(Emitter), 상기 캐소드와는 절연층으로 구획되어 있는 게이트(Gate)로 구성된다.A typical FED consists of a light emitting unit arranged on each of the front substrates and a field emitter arranged on the rear substrate, and the field emitting unit includes a cathode and an emitter protruding conically from the cathode. The cathode is composed of a gate partitioned with an insulating layer.

여기서 상기 에미터로 예정되어 있는 부분 상측의 게이트와 절연층이 제거되어 캐소드를 노출시키는 제거홀이 형성되어 있으며, 상기 제어홀에 의해 노출되어 있는 캐소드 상에 에미터가 형성되어있다.Here, a removal hole for exposing a cathode is formed by removing a gate and an insulating layer on an upper portion of the portion intended as the emitter, and an emitter is formed on the cathode exposed by the control hole.

또한 발광부는 전면기판상에 ITO등의 투명전극으로 형성되어있는 애노드(Anode)와 상기 애노드의 상부에 도포되어있는 형광층(9)으로 구성된다.The light emitting part is composed of an anode formed of a transparent electrode such as ITO on the front substrate and a fluorescent layer 9 coated on the anode.

상기 구조의 FED는 애노드와 게이트 및 캐소드의 에미터는 브라운관의 애노드, 그리드(Grid), 캐소드에 대응하는 3극 진공관 형태를 가지고 있다.The FED of the structure has an anode, a gate, and a cathode emitter having a three-pole tube corresponding to an anode, a grid, and a cathode of a CRT.

이에 따라 게이트와 에미터간의 강한 전계에 의해 다량의 전자(-)들이 에미터에서 방출되며, 이러한 전자(-)들은 고전압이 인가된 애노드에 의해 가속되어 형광층에 충돌하여 가시광선을 방출시킨다.As a result, a large amount of electrons (-) are emitted from the emitter by a strong electric field between the gate and the emitter, and these electrons (-) are accelerated by an anode to which a high voltage is applied and collide with the fluorescent layer to emit visible light.

상기와 같은 FED는 화소에는 로직 회로에 비해 비교적 고전압이 인가되므로 화소를 보호하고 스위칭하기 위하여 트랜지스터를 구비하게 하는데, 종래 FED의 트랜지스터는 화소와는 별도로 형성되어 배선으로 연결된다.Since the FED has a relatively high voltage applied to the pixel compared to the logic circuit, the FED includes a transistor for protecting and switching the pixel. The transistor of the conventional FED is formed separately from the pixel and connected to the wiring.

따라서 종래의 FED는 트랜지스터와 화소의 형성 공정이 서로 영향을 미치게되어 트랜지스터의 항복전압이 낮아지거나, 화소의 팁 형성이 어려워 공정수율 및 소자 동작의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.Therefore, the conventional FED has a problem in that the transistor and the pixel forming process influence each other, so that the breakdown voltage of the transistor is low or the tip formation of the pixel is difficult, resulting in inferior process yield and reliability of device operation.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 RESURF EDMOSFET를 이용하여 드레인의 오옴 접촉되는 부분을 확장시켜 에미터 팁의 형성 공간을 확보하고, 그 부분에 실리콘 식각공정에 의하여 팁을 형성하여 에미터 어레이 셀간에 충분한 위치가 확보되어 각각의 화소 마다 전력용 소자를 넣어 능동적인 메트릭스 어드레싱이 가능하여 공정수율 및 소자 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전계방출형 소자의 에미터 어레이를 제공함에 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to expand the ohmic contact portion of the drain by using a RESURF EDMOSFET to secure the space for forming the emitter tip, the silicon etching process on the portion Emitter array of field emission type devices that can form a tip to secure sufficient positions between emitter array cells, and enable active matrix addressing by inserting power devices for each pixel to improve process yield and reliability of device operation In providing.

본 발명의 다른 목적은 에미터 에레이와 함께 고전압소자를 집적하므로써 드라이버 집적회로 형성 과정에서 고전압소자의 영역과 저전압 로직회로 영역을 분리할 수 있고, 항복전압이 높은 안정적인 고전압 소자를 형성하여 소자 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전계방출형 소자의 에미터 어레이 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to integrate a high voltage device with an emitter array to separate the region of the high voltage device and the low voltage logic circuit area in the process of forming the driver integrated circuit, and to form a stable high voltage device having a high breakdown voltage. The present invention provides a method of manufacturing an emitter array of a field emission device that can improve the reliability.

상기와 같이 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전계방출형 소자의 에미터의 특징은, 반도체기판상에 형성되어있는 다수개의 에미터 어레이와, 상기 에미터 어레이와 연결되는 트랜지스터를 구비하는 전계방출형 소자의 에미터 어레이에 있어서, 상기 트랜지스터의 드레인 영역에 형성되어있는 에미터 어레이의 에미터용 팁들을 구비함에 있다.The feature of the emitter of the field emission device according to the present invention for achieving the object as described above, the field emission comprising a plurality of emitter array formed on a semiconductor substrate, and a transistor connected to the emitter array An emitter array of a device comprising: emitter tips of an emitter array formed in the drain region of the transistor.

본 발명에 따른 전계방출형 소자의 에미터의 다른 특징은, 제1도전형의 반도체기관상에 형성되어있는 MOSFET 구조의 트랜지스터와, 상기 트랜지스터의 드레인 영역에 형성되어있는 에미터 어레이의 에미터용 팁들을 구비하는 전계방출형 소자의 에미터 어레이에 있어서, 상기 트랜지스터의 게이트 일측의 반도체기판에 제1도전형의 고농도 불순물로 형성되어있는 소오스 영역과, 상기 소오스 영역내의 일측에 제2도전형의 불순물 형성되어있는 소오스 콘택 영역과, 상기 게이트 타측의 반도체기판상에 형성되어있는 제2도전형의 불순물로된 드레인영역을 구비함에 있다.Another feature of the emitter of the field emission device according to the present invention is a transistor of a MOSFET structure formed on a semiconductor engine of the first conductivity type and an emitter tip of an emitter array formed in the drain region of the transistor. 2. An emitter array of a field emission type device comprising: a source region formed of a high concentration impurity of a first conductivity type on a semiconductor substrate on one side of a gate of the transistor, and an impurity of a second conductivity type on one side of the source region; And a source contact region formed therein and a drain region formed of an impurity of a second conductivity type formed on the semiconductor substrate on the other side of the gate.

다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전계방출형 소자의 에미터 어레이 제조방법의 특징은, 반도체기판의 일측에 MOSFET 구조의 트랜지스터를 형성하되, 상기 트랜지스터의 드레인을 에미터 영역까지 확장되도록 형성하는 공정과, 상기 드레인의 반도체기판을 식각하여 원뿔 형상의 에미터를 형성하는 공정을 구비함에 있다.A feature of the method of manufacturing an emitter array of a field emission device according to the present invention for achieving another object is to form a transistor having a MOSFET structure on one side of a semiconductor substrate, the drain of the transistor to extend to the emitter region And etching the semiconductor substrate of the drain to form a conical emitter.

이하, 본 발명에 따른 전계방출형 소자의 에미터 어레이 및 그 제조방법에 관하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an emitter array of a field emission device and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1a도 내지 제1e도는 본 발명에 따른 전계방출형 소자의 에미터 어레이에 사용되는 고전압소자의 제조 공정도로서, 고전압 소자인 RESURF EDMOSFET의 완성도는 제1e도에 도시되어 있으므로 제조 공정과 구조를 함께 설명한다.1a to 1e is a manufacturing process diagram of a high voltage device used in the emitter array of the field emission device according to the present invention, the completeness of the high voltage device RESURF EDMOSFET is shown in FIG. Explain.

먼저, 제1도전형; 예를들어 P형의 실리콘 반도체기판(1)상에 소정 깊이의 P웰(2)을 형성하고, 상기 P웰(2)의 일측에 드리프트 영역이 되는 저농도의 제2도전형 불순물로된 N-웰(3)을 형성한 후, 상기 N-웰(3)의 일측에 고농도의 제2도전형 불순물인 N+로된 드레인(4)을 고속 열처리 공정(Rapid Thermal Processing)의 방법으로 형성한다. 여기서 상기 드레인(4)이 화소의 에미터 형성 영역이 된다. (제1a도 참조).First, the first conductivity type; For example, a P well 2 having a predetermined depth is formed on a P-type silicon semiconductor substrate 1, and N- is made of low-concentration second conductive impurity that is a drift region on one side of the P well 2. After the well 3 is formed, a drain 4 of N +, which is a second concentration impurity of high conductivity, is formed on one side of the N-well 3 by a method of rapid thermal processing. Here, the drain 4 becomes an emitter formation region of the pixel. (See also Figure 1a).

그다음 상기 노출된 P웰(2) 표면에 공핍영역의 급격한 확장을 막아 드레인쪽에서의 항복전압을 높이기 위하여 저농도의 P불순물을 이온주입하여 N-웰(3)의 에지 부분의 깊이를 감소시킬 수도 있다.(제1b도 참조).Then, a low concentration of P impurity may be ion-implanted to prevent the rapid expansion of the depletion region on the exposed P well 2 surface to increase the breakdown voltage at the drain side, thereby reducing the depth of the edge portion of the N-well 3. (See also part 1b).

그후, P형 불순물, 예를들어 보론 이온을 소오스으로 예정되어있는 P(2)에 주입하여 소정의 깊이에 제1P+영역(7A)을 형성한 후, 상기 반도체기판(1)의 전표면에 게이트산화막(5)을 형성하고, 상기 N-웰(3)과 P-웰(2)의 경계 부분에 인접한 P웰(2)의 게이트 산화막(5)에 상에 MOSFET의 게이트전극이 되는 다결정실리콘층 패턴(6)을 형성한다.(제1c도 참조).Thereafter, P-type impurities such as boron ions are implanted into P (2), which is supposed to be a source, to form the first P + region 7A at a predetermined depth, and then gate on the entire surface of the semiconductor substrate 1 The polysilicon layer which forms the oxide film 5 and becomes a gate electrode of a MOSFET on the gate oxide film 5 of the P well 2 adjacent to the boundary between the N-well 3 and the P-well 2 is formed. The pattern 6 is formed (see also 1c).

그후, 상기 제1P+영역(7A)의 상측에 N+영역(7B)을 형성하고, 그 바깥쪽 P웰(2)상에 상기 제1P+영역(7A) 및 N+영역(7B)과 접촉되는 제2P+영역(7C)을 형성하여 제1및 제2P+영역(7A),(7B)과 N+영역(7B)으로 구성되는 소오스전극을 형성한다. 이때 상기 N+영역(7B)과 제2P+영역(7C)은 각각의 이온 주입 후에 한번의 드라이브-인 공정으로 형성한다.(제1d도 참조).Thereafter, an N + region 7B is formed on the upper side of the first P + region 7A, and the second P + region is in contact with the first P + region 7A and the N + region 7B on the outer P well 2 thereof. 7C is formed to form a source electrode composed of the first and second P + regions 7A, 7B and N + region 7B. In this case, the N + region 7B and the second P + region 7C are formed by one drive-in process after each ion implantation (see also FIG. 1d).

그다음 상기 N+영역(7B) 상측의 게이트산화막(5)을 제거하여 소오스콘택(9)을 형성하고, 접합 부분에서의 전계 집중을 방지하기 위한 다결정실리콘층 패턴으로된 필드 플레이트(8)을 형성하여 RESURF EDMOSFET를 완성한다.(제1e도 참조).Then, the gate oxide film 5 above the N + region 7B is removed to form a source contact 9, and a field plate 8 having a polysilicon layer pattern for preventing electric field concentration at the junction portion is formed. Complete the RESURF EDMOSFET (see also section 1e).

상기와 같이 제1e도에 도시되어있는 RESURF EDMOSFET를 형성한 후에 상기 RESURF EDMOSFET의 드레인(4) 영역에 전계방출형 소자의 에미터 어레이를 형성한다.After forming the RESURF EDMOSFET shown in FIG. 1E as described above, an emitter array of field emission devices is formed in the drain 4 region of the RESURF EDMOSFET.

제2a도 내지 제2k도는 본 발명에 따른 전계방출형 소자의 에미터 어레이의 제조 공정도로서, 제1a도 내지 제1e도의 공정을 진행하여 RESURF EDMOSFET를 형성한 후, 상기 RESURF EDMOSFET의 드레인(4) 영역에 전계방출형 소자의 에미터 어레이를 형성한다.2A to 2K are process charts for manufacturing an emitter array of a field emission device according to the present invention, after forming the RESURF EDMOSFET through the process of FIGS. 1A to 1E, the drain 4 of the RESURF EDMOSFET is formed. An emitter array of field emission devices is formed in the region.

먼저, 반도체기판(1)에서 에미터와 제어홀로 예정되어있는 부분을 노출시키는 질화막 패턴(10)을 형성하고, (제2a도 참조), 상기 질화막 패턴(10)에 노출되어있는 반도체기판(1)을 반응성 이온식각(Reactive Ion Etching; RIE) 방법으로 동방성 건식식각하여 홈(11)과 그 내측에 돌출되어 있는 실리콘 기둥인 에미터(12)를 형성한다.(제2b도 참조).First, a nitride film pattern 10 is formed in the semiconductor substrate 1 to expose a predetermined portion of the emitter and a predetermined control hole (see FIG. 2A), and the semiconductor substrate 1 exposed to the nitride film pattern 10 is formed. ) Is isotropically dry-etched by the Reactive Ion Etching (RIE) method to form the emitter 12, which is a groove 11 and a silicon pillar protruding therein (see also FIG. 2B).

그다음 상기 노출되어있는 반도체기판(1)의 소정 두께를 열산화시켜 열산화막(13)을 형성하여 상기 에미터(12)의 첨단부를 전자 방출에 적합한 형상, 예를들어 원뿔형으로 형성한다. (제2c도 참조).Thereafter, a predetermined thickness of the exposed semiconductor substrate 1 is thermally oxidized to form a thermal oxide film 13 to form a tip portion of the emitter 12 in a shape suitable for electron emission, for example, a cone shape. (See also 2c).

그후, 상기 질화막 패턴(10)을 제거하고, 상기 구조의 전표면에 화학기상중착(chemical vapor deposition; 이하 CVD라 칭함) 방법으로 산화막(14)을 도포한 후, (제2d도 참조), 상기 산화막(14)의 상측에 실리콘 기둥(12) 상측의 산화막(14)을 노출시키는 제1감광막(15) 패턴을 형성한다. (제2e도 참조).Thereafter, the nitride film pattern 10 was removed, and the oxide film 14 was applied to the entire surface of the structure by chemical vapor deposition (hereinafter referred to as CVD) method (see FIG. 2D), A first photosensitive layer 15 pattern is formed on the oxide layer 14 to expose the oxide layer 14 on the silicon pillar 12. (See also section 2e).

그다음 상기 제1감광막(15) 패턴에 의해 노출되어있는 산화막(14)을 이방성 식각방법으로 상기 에미터(12)의 단부, 즉 원뿔의 꼭지점 부분이 노출도기 바로 전단계까지 식각하여 홈(16)을 형성하고, (제2f도 참조), 상기 제1감광막(15) 패턴을 제거한다. (제2g도 참조).Then, the oxide layer 14 exposed by the first photoresist layer 15 pattern is etched to an end of the emitter 12, that is, a vertex of the cone, to the stage just before the exposure ceramic by anisotropic etching. It forms, (refer also to 2f), and removes the said 1st photosensitive film 15 pattern. (See also 2g).

그후, 상기 구조의 전표면에 전계방출 소자의 게이트가 되는 도전층(17)을 도전물질, 예를 들어 Mo, W등의 금속층으로 형성하고, 상기 구조의 전표면에 제2감광막(18)을 도포한다. (제2h도 참조).Thereafter, the conductive layer 17 serving as a gate of the field emission device is formed on the entire surface of the structure by a conductive material, for example, a metal layer such as Mo, W, and the second photosensitive film 18 is formed on the entire surface of the structure. Apply. (See also 2h).

그다음 상기 제2감광막(18)을 노광 및 현상하여 상기 홈(16) 상측의 도전층(17)을 노출시키는 제2감광막(18) 패턴을 형성한 후, (제21도 참조), 상기 제2감광막(18) 패턴에 의해 노출되어있는 도전층(17)을 식각하여 도전층(17) 패턴으로된 게이트를 형성한다. (제2j도 참조).Then, the second photoresist film 18 is exposed and developed to form a second photoresist film 18 pattern exposing the conductive layer 17 on the upper side of the groove 16 (see FIG. 21). The conductive layer 17 exposed by the photosensitive film 18 pattern is etched to form a gate having the conductive layer 17 pattern. (See also section 2j).

그후, 상기 홈(16)에 의해 노출되어있는 산화막(14)과 열산화막(13)을 동방성식각 방법으로 제거하여 상기 에미터(12)를 노출시키는 제어홀(19)을 형성한 후, 상기 제2감광막(18) 패턴을 제거한다. (제2k도 참조).Thereafter, the oxide film 14 and the thermal oxide film 13 exposed by the groove 16 are removed by an isotropic etching method to form a control hole 19 exposing the emitter 12. The second photoresist film 18 pattern is removed. (See also 2k).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전계방출형 소자의 에미터 어레이 및 그 제조방법은 반도체기판의 일측에 드레프트를 위한 드레인 영역이 에미터 영역까지 확장되어 있는 MOSFET 구조의 트랜지스터를 형성하고, 상기 드레인의 반도체기판을 식각하여 원뿔 형상의 에미터를 형성하되, 상기 드리프트 영역을 RTP 방법으로 빠르게 형성하여 소자에 다른 영향이 없도록하고, 트랜지스터 형성후 질화막을 두껍게 형성하여 에미터 어레이 형성과정시 트랜지스터에 영향이 없도록 하였으므로, EDMOSFET의 채널 넓이를 조절하여 과도한 전류의 유입을 막는 전류 제한자(CURRENT LIMITER)의 역할을 하고, 에미터 어레이와 함께 고전압소자를 집적하므로써 드라이버 LSI이 형성 과정에서 고전압소자의 영역과 저전압로직회로 불리할 수 있어 소자의 형성이 용이하여 공정수율 및 소자 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, the emitter array of the field emission device and the method of manufacturing the same according to the present invention form a transistor having a MOSFET structure in which the drain region for the draft is extended to the emitter region on one side of the semiconductor substrate, The semiconductor substrate of the drain is etched to form a conical emitter, but the drift region is quickly formed by the RTP method so that there is no other effect on the device, and after the formation of the transistor, a thick nitride film is formed to form a transistor. Since the channel width of the EDMOSFET is controlled so as to prevent excessive current from flowing, it acts as a current limiter and integrates a high voltage device together with an emitter array so that a driver LSI Regions and low voltage logic circuits can be disadvantageous to facilitate device formation It is advantageous to improve the yield over the process and reliability of device operation.

Claims (3)

제1도전형 반도체기판의 일측에 형성되어있는 게이트전극과, 상기 게이트전극 일측의 반도체기판 표면에 게이트전극과 접하여 형성되어있는 제2도전형의 콘택영역과, 상기 콘택영역 하부 및 인접한 반조체기판상에 형성되어있는 제1도전형의 소오스영역과, 상기 게이트전극 타측의 반도체기판에 형성되어있는 제2도전형의 저농도 불순물 영역과, 상기 저농도 불순물 영역의 일측에 형성되어있는 제2도전형의 드레인영역과, 상기 게이트전극과 일측이 중첩되도록 형성되어있는 필드플레이트를 구비하는 RESURF EDMOSFET와, 상기 드레인영역의 반도체기판 표면이 식각되어 원뿔형상으로 형성되는 에미터 어레이의 팁들을 구비하는 전계방출형 소자의 에미터 어레이.A gate electrode formed on one side of the first conductive semiconductor substrate, a second conductive type contact region formed on the surface of the semiconductor substrate on one side of the gate electrode in contact with the gate electrode, and a lower and adjacent semi-structured substrate on the contact region. A source region of the first conductivity type formed in the first conductivity type, a low concentration impurity region of the second conductivity type formed in the semiconductor substrate on the other side of the gate electrode, and a drain of the second conductivity type formed on one side of the low concentration impurity region A field emission device comprising a RESURF EDMOSFET having a region, a field plate formed to overlap one side of the gate electrode, and a tip of an emitter array in which a surface of the semiconductor substrate of the drain region is etched to form a cone. Emitter array. 제1도전형 반도체기판의 일측에 게이트전극을 형성하고, 상기 게이트전극 일측의 반도체기판 표면에 게이트전극과 접하는 제2도전형의 콘택영역과, 상기 콘택영역 하부 및 인접한 반도체기판상에 형성되어있는 제1도전형의 소오스영역과, 상기 게이트전극 타측의 반도체기판에 형성되어있는 제2도전형의 저농도 불순물 영역과, 상기 저농도 불순물 영역의 일측에 형성되어있는 제2도전형의 드레인영역과, 상기 게이트전극과 일측이 중첩되도록 형성되어있는 필드플레이트를 구비하는 RESURF EDMOSFET를 형성하는 공정과, 상기 드레인영역의 반도체기판 표면을 식각하여 원뿔형상의 에미터 어레이의 팁들을 구비하는 전계방출형 소자의 에미터 어레이.A gate electrode is formed on one side of the first conductive semiconductor substrate, and a second conductive type contact region is formed on the surface of the semiconductor substrate on one side of the gate electrode and on the lower and adjacent semiconductor substrates. A source region of the first conductivity type, a low concentration impurity region of the second conductivity type formed in the semiconductor substrate on the other side of the gate electrode, a drain region of the second conductivity type formed on one side of the low concentration impurity region, and A process of forming a RESURF EDMOSFET having a field plate formed to overlap one side of the gate electrode, and an emitter of the field emission device including the tips of a conical emitter array by etching the surface of the semiconductor substrate in the drain region; Array. 제1항에 있어서, 상기 드레인영역 형성시 RTP 방법으로 형성하는 것을 특징으로하는 전계방출형 소자의 에미터 어레이 제조방법.The method of claim 1, wherein the method of manufacturing an emitter array of a field emission device, characterized in that formed by the RTP method when forming the drain region.
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