KR19990019648A - 전계방출표시소자의 분화구형 금속팁 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포커싱 게이트를 갖는 분화구형 에미터를 형성하여 전자의 집속 특성을 높인 전계방출표시소자의 분화구형 금속팁 제조방법에 관한 것으로, 캐소우드(10), 인슐레이터(8), 언더게이트((6), 인슐레이터(4), 포커싱게이트(2)를 차례로 증착한후, 상기 포커싱 게이트(2)와 인슐레이터(4)에 포토리소그라피 공정을 이용하여 홀을 형성한후 건식식각하는 공정과, 희생층(12)를 증착하는 공정과, 상기 증착된 희생층(12)을 반응성 이온 에칭에 의하여 부분 식각하는 공정과,상기 언더 게이트(6) 및 인슐레이터(8)를 방향성 건식식각하는 공정과, 상기 언더 게이트(6) 및 인슐레이터(8)를 습식 식각법을 이용하여 등방성식각하는 공정과, 상기 습식 식각된 언더 게이트(6) 및 인슐레이터(8)에 실리콘 질화막(14)을 증착하는 공정과, 상기 실리콘 질화막(14)을 반응성 이온 에칭을 이용하여 언더 게이트(6)와 인슐레이터(8)의 부분에만 실리콘 질화막(14)이 남도록 식각하는 공정과, 상기 팁을 형성하기 위한 금속(16)을 증착하는 공정과, 상기 실리콘 질화막(14)의 내측부분에만 남도록 반응성 이온 에칭을 이용하여 메탈 금속(16)을 식각하는 공정과, 상기 희생층(12)을 제거하고, 실리콘 질화막(14)을 부분 제거하는 공정으로 이루어지는 구성한 특징이 있다.

Description

전계방출표시소자의 분화구형 금속팁 제조방법

본 발명은 전계방출표시소자의 분화구형 금속팁 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포커싱 게이트를 갖는 분화구형 에미터를 형성하여 전자의 집속 특성을 높인 전계방출표시소자의 분화구형 금속팁 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 , 초고집적 반도체 제조기술과 초고진공 기술이 급속히 발달함에 따라 새로운 형태인 마이크론 크기의 삼극 진공관 소자의 연구가 활기를 띠고 있다.

그러므로 이러한 소자를 디스플레이에 응용하여 CRT 와 LCD의 장점만을 보유한 새로운 평판디스플레이를 개발하는데 주목되어지고 있다.

전계방출표시소자는 그러한 평판디스플레이의 일종으로서, 마이크로팁 형상의 캐소우드로 구성되며, 다수의 마이크로팁으로부터 전자방출을 유도하여 발생된 전자를 애노드의 형광체와 충돌시키므로써 형광체의 최외각전자가 여기되고 천이될때에 발생되는 빛을 이용하여 원하는 화상을 수행한다.

최근에 제조되었던 단층으로 형성된 전계방출표시소자의 게이트 구조는 에미터에서 전자가 방출되면서 이상현상에 의해 외부로 휘어지는 전자에 의해 형광체의 초점이 흩어짐으로 인해 선명도가 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 패널을 이루는 유리기판상에 금속팁의 에미터를 형성하고 게이트 전극과 에미터 사이의 간격을 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 게이트 전극과 에미터 사이의 거리를 좁히므로써 저전압에서도 전계방출이 가능하며 높은 전류밀도를 생성할 수 있고, 간단하게 제조할 수 있는 전계방출표시소자의 분화구형 금속팁 제조방법을 제공함에 있다.

도 1a∼도1k는 본 발명의 전계방출표시소자의 분화구형 금속팁 제조방법을 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2: 포커싱게이트 4: 인슐레이터

6: 언더게이트 8: 인슐레이터

10: 캐소우드 12: 희생층

14: 실리콘 질화막 16: 금속

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전계방출표시소자의 분화구형 금속팁 제조방법은, 캐소우드, 인슐레이터, 언더게이트, 인슐레이터, 포커싱게이트를 차례로 증착한후, 포커싱 게이트와 인슐레이터층에 포토리소그라피 공정을 이용하여 홀을 형성한후 건식식각하는 공정과, 희생층을 증착하는 공정과, 상기 증착된 희생층을 반응성 이온 에칭에 의하여 부분 식각하는 공정과, 상기 언더 게이트 및 인슐레이터를 방향성 건식식각하는 공정과, 상기 언더 게이트 및 인슐레이터를 습식 식각법을 이용하여 등방성 식각하는 공정과, 상기 습식 식각된 언더 게이트 및 인슐레이터에 실리콘 질화막을 증착하는 공정과, 상기 실리콘 질화막을 반응성 이온 에칭을 이용하여 언더 게이트와 인슐레이터의 부분에만 실리콘 질화막이 잔존하도록 식각하는 공정과, 상기 팁을 형성하기 위한 금속을 증착하는 공정과, 상기 실리콘 질화막의 부분에는 잔존하도록 반응성 이온 에칭을 이용하여 메탈 금속을 식각하는 공정과, 상기 희생층을 제거하고, 실리콘 질화막을 부분 제거하는 공정으로 이루어지도록 구성된 특징이 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 전계방출표시소자의 분화구형 금속팁 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 아래와 같이 상세하게 설명한다.

도 1a∼도1k는 본 발명의 전계방출표시소자의 분화구형 금속팁 제조방법을 나타내는 도면이다.

캐소우드(10)로 사용될 금속막을 약 3000Å정도의 두께로 스퍼터링(sputtering)에 의해 증착하고, 인슐레이터(8)를 0.5∼1.0㎛정도의 두께로 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition)법을 이용하여 증착을 행하고, 언더게이트((6)를 약 0.3㎛ 정도의 두께로 스퍼터링법에 의해 증착하고, 인슐레이터(4)를 0.5∼1.0㎛의 두께로 PECVD법을 이용하여 증착을 하고, 그 다음에 포커싱게이트(2)를 약 0.3㎛ 정도의 두께로 스퍼터링법에 의해 차례로 증착한다(도1a).

상기와 같이 증착된 포커싱 게이트(2)와 인슐레이터(4)층에 포토리소그라피를 이용하여 2∼3㎛정도로 홀을 형성한 다음에 건식식각을 한다(도1b).

상기 홀이 형성된 포커싱 게이트(2)와 인슐레이터(4)의 상부측에 희생층(12)를 0.3∼0.7㎛의 두께로 형성하는 것이 좋으나, 가장 바람직하게는 0.5㎛정도의 두께로 증착하는 것이 좋고, 이때에 희생층(12)은 인슐레이터(4)와의 식각선택비가 우수한 것을 사용 한다(도1c).

상기 희생층(12)을 반응성 이온 에칭(RIE)을 이용하여 홀부분의 측벽에만 남도록 식각하고(도1d), 상기 언더 게이트(6) 및 인슐레이터(8)를 캐소드전극(10)까지 방향성 건식식각한다(도1e).

상기 언더 게이트(6) 및 인슐레이터(8)를 습식 식각법을 이용하여 등방성식각하고(도1f), 상기 습식 식각된 언더 게이트(6) 및 인슐레이터(8)에 실리콘 질화막(14)을 증착한다(1g).

상기 실리콘 질화막(14)을 반응성 이온 에칭을 이용하여 언더 게이트(6)와 인슐레이터(8)의 부분에만 실리콘 질화막(14)이 남도록 식각하고(도1h), 상기 팁에미터를 형성하기 위한 금속(16)을 증착한다(도1i).

상기 실리콘 질화막(14)의 내측부분에는 남도록 반응성 이온 에칭을 이용하여 메탈 금속(16)을 식각한 후(도1j), 마지막으로 상기 희생층(12)을 제거하고, 실리콘 질화막(14)을 부분 제거한다(도1k).

따라서 상기와 같은 본 발명의 제조방법으로 게이트와 에미터의 간격을 조절할 수 있으며, 게이트와 에미터 사이의 간격을 좁히므로써 저전압에서도 전계방출이 가능하며 에미터에서 방출되는 전자를 포커싱하도록 할 수 있으므로 화질의 선명도를 증가시킬 수 있는 특징이 있다.

Claims (5)

1. 전계방출표시소자의 분화구형 금속팁의 제조방법에 있어서, 캐소우드(10), 인슐레이터(8), 언더게이트((6), 인슐레이터(4), 포커싱게이트(2)를 차례로 증착한후, 상기 포커싱 게이트(2)와 인슐레이터(4)에 포토리소그라피 공정을 이용하여 홀을 형성한후 건식식각하는 공정과, 희생층(12)를 증착하는 공정과, 상기 증착된 희생층(12)을 반응성 이온 에칭에 의하여 부분 식각하는 공정과, 상기 언더 게이트(6) 및 인슐레이터(8)를 방향성 건식식각하는 공정과, 상기 언더 게이트(6) 및 인슐레이터(8)를 습식 식각법을 이용하여 등방성식각하는 공정과, 상기 습식 식각된 언더 게이트(6) 및 인슐레이터(8)에 실리콘 질화막(14)을 증착하는 공정과, 상기 실리콘 질화막(14)을 반응성 이온 에칭을 이용하여 언더 게이트(6)와 인슐레이터(8)의 부분에만 실리콘 질화막(14)이 남도록 식각하는 공정과, 상기 팁을 형성하기 위한 금속(16)을 증착하는 공정과, 상기 실리콘 질화막(14)의 내측부분에만 남도록 반응성 이온 에칭을 이용하여 메탈 금속(16)을 식각하는 공정과, 상기 희생층(12)을 제거하고, 실리콘 질화막(14)을 부분 제거하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 전계방출표시소자의 분화구형 금속팁 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 언더 게이트(6)보다 포커싱 게이트(2)가 더 넓게 식각되어 형성되는 것을 특징으로 하는 전계방출표시소자의 분화구형 금속팁 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 포커싱 게이트(2)와 인슐레이터(4)는 2∼3㎛정도의 홀을 형성하도록 식각하는 것을 특징으로 하는 전계방출표시소자의 분화구형 금속팁 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 희생층(12)을 0.3∼0.7㎛의 두께로 증착하는 것을 특징으로하는 전계방출표시소자의 분화구형 금속팁 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 희생층(12)은 0.5㎛정도의 두께로 식각되는 것을 특징으로하는 전계방출표시소자의 분화구형 금속팁 제조방법.