KR960000315B1 - 금속 미소 냉 음극의 제조방법 - Google Patents

금속 미소 냉 음극의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR960000315B1
KR960000315B1 KR1019920006041A KR920006041A KR960000315B1 KR 960000315 B1 KR960000315 B1 KR 960000315B1 KR 1019920006041 A KR1019920006041 A KR 1019920006041A KR 920006041 A KR920006041 A KR 920006041A KR 960000315 B1 KR960000315 B1 KR 960000315B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal
film
cone
emitter tip
cold cathode
Prior art date
Application number
KR1019920006041A
Other languages
English (en)
Inventor
신야 후꾸따
게이이찌 베쓰이
Original Assignee
후지쓰 가부시끼가이샤
세끼자와 다다시
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후지쓰 가부시끼가이샤, 세끼자와 다다시 filed Critical 후지쓰 가부시끼가이샤
Application granted granted Critical
Publication of KR960000315B1 publication Critical patent/KR960000315B1/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H01J9/022Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes
    • H01J9/025Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes of field emission cathodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2209/00Apparatus and processes for manufacture of discharge tubes
    • H01J2209/02Manufacture of cathodes
    • H01J2209/022Cold cathodes
    • H01J2209/0223Field emission cathodes
    • H01J2209/0226Sharpening or resharpening of emitting point or edge

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

금속 미소 냉 음극의 제조방법
제1a∼1g도는 본 발명의 일실시예의 제조방법의 공정들의 개략도.
제2도는 본 발명에서 에미터 팁의 전기보호적 형성을 나타내는 도면.
제3도는 양극산화 Ta2O5막과 스퍼터된 Ta막의 에칭속도간의 비교를 나타내는 도면.
제4도는 본 발명에 의한 냉(cold)음극에서 관찰된 게이트전압과 방출전류간의 관계를, 종래 기술에 의한 냉음극에서의 관계와 비교해서 나타낸 도면.
본 발명은 미소 냉음극(microscale cold cathode)의 제조방법, 특히, 전자를 방출시키기 위한 에미터 콘(emitter cone)이 일정형상으로 재현성이 있고 안정하게 제조될 수 있는 금속재 미소 냉음극의 개량된 제조방법에 관한 것이다.
미소 냉음극들은, 극소의 마이크로파 진공관과 평탄판넬 표시소자등의 진공 마이크로 전자장치에서 전자를 방출하는 필수 요소들이다. 미소 냉음극들은, 예를들면, 반도체등의 기판상에 형성된 원추형상의 에미터 팁으로 구성된다. 상기 에미터 팁의 콘은, 게이트전극에 의해 둘러싸여 있고, 이 게이트전극은, 게이트 절연막에 의해서 상기 기판으로부터 분리돼 있고, 상기 원추형 에미터 팁 둘레의 게이트전극내에 형성돼 있다. 미소 냉음극들의 성능 특성들을 지배하는 주요 변수들은, 상기 게이트전극의 개구반경, 에미터 칩의 높이, 게이트 절연막의 두께등이다. 또한, 상기 에미터 칩의 단부의 곡률반경이 냉전극의 성능의 매우 중요한 인자이다.
스핀트(Spindt)형 냉음극으로 알려진, 상기와 같은 구조를 갖는 마이크로 냉음극들은, 문헌 ‘C-A Spindt, J.Appl. phys.,39(1968) p. 3504′에 기재된 바와같이 희박(leaning)증발을 사용한 방법, 또는 문헌 ′H. F. Gray와 G.J.Campisi, Mat. Res. Soc. Symp. Proc.,76(1987) p. 25′에 기재된 바와같은 사이드 에칭(side etching)을 사용한 방법에 의해 제조할 수 있다.
상기 전자의 방법은, 금속으로 된 냉음극을 제조할때 사용되고, 상기 후자의 방법은, 실리콘으로 된 냉음극 제조시에 사용된다.
그레이등의 방법에 의하면, 실리콘의 미소 냉음극은 하기와 같이 제조된다 : 제1절연막, 즉, 균일두께를 갖는 SiO2로 된 막을 종래의 열산화처리에 의해 실리콘 기판상에 형성하고, 다음, 포토리소그래피법을 사용하여, 상기 막을 불화수소산으로 에칭함으로써, 예를들어 원형의 절연 마스크패턴을 형성한다.
다음, 상기 처리된 기판을 예를들어 KOH용액으로 화학 에칭처리하여, 실리콘을 이방성으로 에칭하여, 상기 절연 마스크패턴 하부에 콘을 형성한다. 이 경우, 상기 콘의 상단으로부터, 절연막 마스크패턴이 분리되기전에 상기 에칭공정을 멈춘다.
다음은, 상기 콘주위에 소정간격이 형성되도록, 전자 빔 증발법에 의하여, 제2절연막, 즉, SiO2로 된 막을 상기 기판상에 상측으로부터 형성한다.
다음은, 상기 콘의 상측에 위치된 절연막의 마스크패턴의 측면의 적어도 일부가 노출되도록, 종래의 방법에 의하여, 게이트 전극막, 즉, Mo막을, 상기 처리된 기판상에 상측으로부터 균일하게 증착한다.
다음은, 상기 SiO2절연막의 마스크패턴을 불화수소산(HF)으로 에칭하여, 상기 콘주위의 공간을 그 외부공간과 소통시킨다.
이 경우, 상기 마스크패턴이 상기 콘의 상단에 잔존하는 시점에서 상기 에칭공정을 멈춘다. 다음은, HF와 HNO3의 혼합용액에 의하여, 상기 실리콘막을 등방적으로 에칭하여 상기 콘의 단부를 첨예하게 하는 한편, 마스크패턴을 상기 콘으로부터 분리함으로써, 실리콘 에미터 팁을 갖는 미소 냉음극을 상기 실리콘 기판상에 형성한다. 다음은 필요에 따라서, 상기 게이트전극의 패턴 에칭에 의하여, 상기 게이트전극의 형상을 정형한다.
그러나, 상기 방법에서는, 에칭을 해야 할 지점을 결정하기가 곤란하므로, 에미터 팁들을 재현성 있게 형성하기가 곤란하다.
다른 방법으로서, 상기 절연막의 마스크패턴이 상기 콘으로부터 분리될때 상기 실리콘 콘의 에칭을 종료하고, 예를들어 Ar+의 이온 빔을 상기 콘의 단부상에 잔존하는 평면상단에 조사하여, 상기 콘의 평면상단의 중심 주위의 물질을 제거하고, 상기 콘 단부를 테이퍼함으로써, 안정하고 날카로운 단부를 갖는 에미터 팁(tip)을 형성하는 방법이 제안되었다.
상기 방법은 우수한 재현성을 제공하기는 하나, 상기 이온 빔의 조사에 의해 야기된 손상으로 인해 전자방출이 불량한 결함이 있다.
실리콘이 비교적 높은 비저항을 갖으므로, 때때로, 대량의 전기전류를 필요로 하는 용도로 실리콘 음극을 사용할 수 없다. 그러므로, 이 경우, 에미터 팁용으로 고융점의 비저항이 낮은 금속을 사용해야 한다.
금속제 냉음극은, 상기한 바와같이, 스핀트가 보고한 바의 방법에 의하여 제조할 수 있다. 이 방법에 의하면, 절연막과 게이트막을 기판상에 순차로 증착하고, 이들 두막을 에칭하여 개구를 뚫는다.
알루미나등의 재료를, 상기 기판을 회전시키면서, 상기 게이트막의 표면상에 소모층으로서 비스드= 증발시키되, 이 증발된 재료가 상기 개구의 저부에 증착되지 않게 한다. 다음은, 상기 에미터용의 금속재료를 상기 기판에 수직하게 증발시켜서, 이 증발에 의해 야기된 게이트막내의 개구크기 감소로 인하여, 상기 개구내측과 기판상에 원추형 에미터 팁이 형성된다.
다음은, 상기 소모층을 에칭하여, 불필요한 금속을 제거하여, 미소 냉전극의 제조를 종료한다.
상기와 같이 형성된 에미터 팁의 단부의 곡률반경은, 대략 20∼30mm가 가장 좋으며, 보다 양호한 전자방출성을 얻기 위하여는, 상기 금속재 에미터 팁의 단부의 곡률반경이 보다 작은것이 바람직하다.
본 발명의 목적은, 그 단부의 곡률반경이 감소된 금속재 미소 냉음극을 재현성있고 안정하게 제조하고 보다 양호한 전자방출성, 예를들어, 5mm 이하 정도의 곡률반경을 제공할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 의하면, 기판상에 금속재 에미터 팁의 형성돼 있고, 상기 에미터 팁이, 이 에미터 팁을 둘러싸는 절연막상에 설치된 금속막의 게이트전극에 의해 형성된 개구내측에 배치돼 있는 금속재 미소 냉음극의 제조방법에 있어서, (i) 상기 에미터 팁용 금속재로 구성된 콘을 기판상에 형성하고, (ii) 상기 금속콘의 표면을 산화하여, 산화막을 형성하고 ; (iii) 상기 금속콘의 표면으로부터 상기 산화막을 제거함으로써 감소된 곡률반경을 갖는 에미터 팁을 형성함으로써, 금속재 에미터 팁을 형성하는 것을 특징으로 하는 금속재 미소 냉음극의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 상기 및 기타 목적과 이점들은, 첨부도면을 참조한 하기 상세한 설명으로부터 명백히 이해할 수 있다.
본 발명에 의하면, 에미터 팁의 재료가 금속재로 된 콘이 기판상에 형성된다. 임의의 알려진 방법에 의하여, 즉, 에미터 팁이 형성되는 금속부분을 마스킹(masking)하고, 반응성 이온 에칭처리를 사용하여 상기 금속을 에칭함으로써 상기 금속콘을 형성할 수 있다. 이와같이 은 형성된 콘의 상단이 평면상일 수 있고, 상기 에칭처리에서 사용되는 마스크가, 상기 콘의 평상단상에 잔존될 수 있다. 상기 마스크를 지지하기에 충분한 콘의 평면상단의 직경은 에칭조건에 의하여 유리하게 제어할 수 있다. 또한, 상기 에미터 팁용으로, 탄탈륨, 몰리브덴, 티탄 또는 니오븀등의 고융점의 임의의 금속이 바람직하게 사용된다.
상기 에미터 팁을 마스킹하는 금속재는, 실리콘 또는 유리등의, 기타 재료의 기판상에 설치된 막일 수 있다.
따라서, 상기 예시한 바와같이, 상기 에미터 팁 구성 재료가 되는 금속으로 기판을 제조할 수 있다.
다음, 상기와 같이 형성된 금속표면을 산화하여 그위에, 산화막을 형성한다.
통상, 금속표면은을, 열산화에 의해서 쉽게 산화되는 실리콘과는 달리, 쉽게 산화되지 않으며, 에미터 팁용금속의 바람직한 산화처리는, 사용되는 금속재료에 따라 다르다.
예를들어, 탄탈륨으로 된 에미터 팁의 경우, 양극산화처리에 의하여 산화막을 유리하게 형성할 수 있다.
상기 금속표면의 산화처리에서, 산화막 두께를 정밀 제어하여, 5mm 이하정도로 작은 곡률반경을 갖는 에미터 단부의 획득을 확보할 수 있다. 이러한 막 두께의 제어는 상기 금속막을 양극산화시킴으로써 용이하게 달성된다.
다음, 상기 산화된 금속막을, 상기 콘의 표면으로부터 제거함으로써, 극소의 곡률반경의 단부를 갖는 금속재 에미터 팁을 노출시킨다. 바람직하게는, 상기 산화막의 제거는, 게이트전극과 절연막등의 다른 요소상에 아무런 악영향이 미치지 않도록 제거한다. 상기 산화막의 제거단계에서, 상기 금속콘 제조에 사용되는 마스크가 금속콘의 평면상단상에 잔존하며, 이것은, 상기 산화막 제거중 상기 평면상단으로부터 유리하게 분리된다.
상기 산화된 금속막을 제거하는 바람직하고 대표적인 방법은, 상기 에미터 팁용의 산화안된 금속재료를 음극의 사용하는 전기보호처리, 즉, 음극성 보호기술이다.
이 처리를 이용하여, 탄탈륨과 니오븀등의 금속으로 된 산화막을 바람직하게 제거하여, 재현가능한 에미터팁을 형성할 수 있다. 또한, 상기 산화막을 양극산화에 의해서, 형성하면, 상기 산화막 두께를 안정하게 제어할 수 있으므로, 매우 효과적이다.
본 발명의 미소 냉음극용 게이트전극들은, 실리콘으로 된 냉전극을 제조하는 기존의 방법, 즉, 금속콘을 제조하는데 사용된 마스크를 들어올려 제거하는 기술에 의하여 바람직하게 제거된다.
그러므로, 본 발명은 또한, 기판상에 금속재 에미터 팁이 형성돼 있고, 상기 에미터 팁이, 이 에미터 팁을 둘러싸는 절연막상에 설치된 금속막의 게이트전극에 의해 형성된 개구내측에 위치돼 있는 금속재 미소 냉음극의 제조방법에 있어서 ; (a) 에미터 팁으로 된 금속재료상에 절연막(즉, 이산화실리콘막)을 형성하고(즉, 이온 빔 어시스트 증착 또는 스퍼터링에 의하여), (b) 상기 절연막을 패턴하여 상기 절연막의 마스크를 형성하고, (c) 상기 마스크를 사용하여, 상기 금속재료를 에칭하여, 상기 마스크(5′)하부에 금속콘(20)을 형성하고, (d) 상기 잔존된 금속재료의 표면을 산화시켜, 산화된 금속막을 형성하여(즉, 양극산화에 의하여) 상기 산화막 내측에 비산화 금속재료로 된 에미터 팁을 형성하고, (e) 상기 기판상에 절연막과 다음 금속막을 형성하여, 게이트전륵을 제조하고, (f) 상기 공정(e)에서의 상기 절연막과 금속작으로 커버안된, 마스크 하부의 산화막을 제거하여(즉, 음극성 보호법을 사용하여), 상기 마스크를 들어올려 제거하고, 상기 에미터 팁을 노출시키는 한편, 개구를 형성하고, 여기서 상기 개구에 의하여 상기 에미터 팁과 게이트전극이 서로 분리되며, (g) 상기 공정(e)에서 형성된 상기 절연막상에 상기 금속막을 패턴하여, 게이트전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 금속재 미소 냉음극의 제조방법이 제공된다.
제1a∼1g도를 참조해서 본 발명의 일실시예를 예로들어 설명한다.
제1a도에 도시된 바와 같이, 1.1mm의 두께를 갖는 실리콘 웨이퍼(1)를 기판으로 사용하고, 스퍼터법에 의하여, 2㎛ 두께의 탄탈류막(2)을 상기 기판(1)상에 형성하고, 다음 1㎛ 두께의 마스킹용 이산화실리콘(SiO2)막(5)을 상기 금속막(2)상에 스퍼터법에 의하여 형성한다.
다음, 직경 2㎛의 레지스트 마스크(6)를, 상기 SiO2막(5), 즉, 절연막상에 형성하고, 제1b도에 도시된 바와같이, CF4와 수소가스를 사용한 반응성 이온 에칭에 의하여, 직경 2㎛의 SiO2막으로 된 상기 절연막의 마스크패턴(5′)을 형성하였으며, 이 형성된 마스크패턴(5′)의 직경은 그 높이의 2배였다.
다음, 상기 탄탈륨막(2)을 SF6가스를 사용하는 반응성 이온 에칭에 의하여 에칭했다. 상기 마스크패턴(5′) 하부의 탄탈륨막(2)의 일부를 언더(under)에칭함으로써, 제1c도에 나타낸 바와같이 상기 마스크패턴(5′) 하부에 콘(20)이 형성됐다.
이 경우, 상기 에칭에 의해 감소된 콘의 상단의 직경이 0.3㎛가 되었을때 에칭을 중지하고, 상기 마스크패턴(5′)은 여전히 상기 콘(20)에 부착돼 있었다.
다음, 상기 콘(20)을 포함하여, 상기 에칭된 탄탈륨막(2)의 표면을, 인산계 수용액중에서 양극산화시켜, 제1d도에 도시된 바와같이, 150mm 두께의 산화막(3)을 형성했다.
제1e도에 도시된 바와같이 상측으로부터, 게이트 절연막으로서 1㎛ 두께로 스퍼터된 일산화실리콘(SiO)막(7)과, 게이트 금속막으로서 200mm 두께의 크로뮴(Cr)증착막(8)을 순차로 형성하고, 이때에, 상기 탄탈륨(2)상에 형성된 게이트 절연 금속판(7,8)과 콘(20)간에 간격이 생기고, 도시된 바와같이, 상기 콘(20)을 둘러싸며, 상기 마스크패턴(5′)의 측면의 적어도 일부가 노출됐다(제1e도에서는 상기 마스크패턴(5′)의 측면이 충분히 노출됨으로써, 상기 콘(20)주위의 간격이 외부와 소통된다).
다음, 상기 노출된 콘(20)의 표면상의 산화막(3)을, 상기 탄탈륨 막(2)을 음극으로서 사용하여, NaOH의 고온 수용액중에서 상기 산화막을 전기보호적으로 처리함으로써 제거하여, 상기 산화막(3)만을 상기 용액중에 용해시킴으로써, 제1f도에 도시된 바와같이 에미터 팁(21)을 형성했다.
이 처리에 의하여, 그위에 여분막들(7,8)이 형성된 마스크패턴(5′)이 자발적으로 제거됐다. 상기 마스크패턴(5′)의 측면이 일부만 노출되기 때문에, 상기 산화막(3) 제거전에, 상기 마스크패턴(5′) 하부와 상기 콘(20)주위에 형성된 간격이 외부와 소통되지 않으면, 상기 SiO2막 마스크패턴을 불화수소산으로 우선 에칭함으로써, 상기 간격을 노출시킬 수 있다.
다음, 상기 게이트 절연막(7)상에 잔존된 게이트 금속막(8)을, 기존의 포토리소그래피 기술로, 특정의 구성으로 패턴 에칭함으로써, 제1g도에 도시된 바와같이, 게이트전극(80)을 형성했다.
본 발명의 실시예에서는, 저부 직경이 약 2㎛, 높이가 약 1㎛, 단부의 곡률반경이 20mm 미만인 미소냉음극들이 재현성 있고 안정하게 얻어졌고, 유사한 방법으로 나오븀으로 된 미소 냉음극들을 얻을 수 있었다.
제2도는 본 발명에서 에미터 팁의 전기보호적 형성을 나타나고 있다.
도면에서, 상기 산화막(3) 용해용액을 참조번호(4)로 표시돼 있다. 예를들어, 고온의 NaOH 수용액이 Ta2O5막 용으로 바람직하게 사용된다. 참조번호(100)은, 예를들어 유리로 된 용기이고, (101)은, 예를들어, 백금판으로 된 양극이고, (102)는 리드와이어(lead wire)이고, (103)은, 전류원이다.
도면에서, 상기한 바의 설명에서 기재한 참조번호들은 동일 요소들을 나타낸다.
상기 실시예에서, 90℃의 30% NaOH 수용액중에서 양극산화된 Ta2O5막(3)을 처리하기 위하여 상기 탄탈륨막(2)을 음극으로서 사용했고, 약 2분간 1.5볼트의 전기전압을 공급하였고, 결과적으로, 매우 첨예한 단부를 갖는 에미터 팁들(21)(제1f도 참조)이 재현성있게 형성됐다.
제3도는 2개의 에칭속도를 비교하는 그래프이고, 이 그래프에서, 종축에 에칭속도가 나타나 있고, 횡축상에 공급전압이 나타나 있다. 이 도면에서, 실선은, 양극산화된 Ta2O5막, 즉, 산화막(3)의 에칭속도를 나타내며, 파선은, 스프터된 Ta막, 즉, 금속막(2)의 에칭속도를 나타낸다.
예를들어, 상기 양극산화 Ta2O5막은, 전압의 공급 또는 비공급, 또는 전압의 불확정적 공급여부에 상관없이, 분당 130mm의 일정한 에칭속도를 갖는 한편, 상기 스퍼터된 Ta막은 상기 공급전압에 대해 현저한 의존성을 나타내며, -1∼-3볼트에서 그의 에칭속도는 분당 50∼70mm로서, 상기 양극산화Ta2O5막의 에칭 속도에 비해서 1/2∼1/3정도의 훨씬 낮은 값을 나타낸다.
즉, 상기 스퍼터된 Ta금속막이 부(-)전위를 갖으므로, 그의 해리가 전기화학적으로 제한되고, 전기보호효과가 현저하다.
제4도는, 방출전류, 즉, 양극전류와 게이트전압간의 상호관계를 나타낸다.
도면에서, 본 발명에 의한 샘플들에서 얻어진 데이타는 곡선 I로 표시돼 있고, 비교를 위하여, 종래 기술, 즉, 양극산화막을 형성하는 공정과, 그의 용해를 위한 전기적 보호공정을 사용치 않는 방법에 의해 제조된 샘플들로부터 왔으셔서 어진 데이타가 곡선 II로 표시돼 있다. 모든 데이타는, 양극을 미소 냉음극들 위에 배치하고, 상기 양극과 냉음극들간에 500볼트의 전압을 공급하고, 공급되는 게이트전압을 변화시킴으로써 구했다. 모든 경우에는, 도면에 나타난 데이타는, 100개의 에미터가 1어레이내에 배열된 샘플들의 평균이다.
상기 도면에 명시된 바와같이, 본 발명의 방법에 의한 미소 냉음극에서는, 종래 방법에 의한 것들보다 더 낮은 100볼트 이상의 게이트전압하에서 방출전류가 관찰되고, 매우 첨예한 에미터 팁이 재현성있게 형성된다.
상기 예시한 본 발명의 실시예들은, 본 발명의 요지범위내에서, 임의의 바람직한 지료와 공정을 사용하여 변형실시할 수 있다.

Claims (10)

  1. 기판(1)상에 금속재 에미터 팁(21)이 형성돼 있고, 상기 에미터 팁(21)이, 이 에미터 팁(21)을 둘러싸는 절연막(7)상에 설치된 금속막의 게이트전극(80)내에 형성된 개구내측에 배치돼 있는 금속재 미소 냉음극의 제조방법에 있어서 ; (i) 상기 에미터 팁용 금속재(2)로 구성된 콘(20)을 기판(1)상에 형성하고, (ii) 상기 금속콘의 표면을 산화하여 산화막(3)을 형성하고, (iii) 상기 금속콘(20)의 표면으로부터 상기 산화막(3)을 제거함으로써 감소된 곡률반경을 갖는 에미터 팁(21)을 형성함으로써, 금속재 에미터 팁을 형성하는 것을 특징으로 하는 금속재 미소 냉음극의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 콘(20)의 표면의 산화를 양극산화에 의해서 행하는 것이 특징인 금속재 미소냉음극의 제조방법.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 산화막(3)이, 에미터 팁용의 비산화금속 재료를 음극으로서 사용하는 전기적 보호처리에 의해서 제거되는 것이 특징인 금속재 미소 냉음극의 제조방법.
  4. 제1 또는 2항에 있어서, 상기 콘(20)이 상기 기판(1)인 다른 재료상에 형성된 금속재 막으로부터 형성되거나, 또는 상기 콘(20)이 금속기판으로부터 형성되는 것이 특징인 금속재 미소 냉음극의 제조방법.
  5. 제1 또는 2항에 있어서, 상기 콘(20)이 탄탈륨, 몰리브덴, 티탄, 또는 니오븀으로 구성된 것이 특징인 금속재 미소 냉음극의 제조방법.
  6. 기판(1)상에 금속재 에미터 팁(21)이 형성돼 있고, 상기 에미터 팁(21)이, 이 에미터 팁(21)을 둘러싸는 절연막(7)상에 설치된 금속막의 게이트전극(80)내에 형성된 개구내측에 위치돼 있는 금속재 미소 냉음극의 제조방법에 있어서, (a) 에미터 팁으로 된 금속재료(2)상에 절연막(3)을 형성하고, (b) 상기 절연막(3)을 패턴하여 상기 절연막의 마스크(5′)를 형성하고, (c) 상기 마스크(5′)를 사용하여, 상기 금속재료(2)를 에칭하여, 상기 마스크(5′) 하부에 금속콘(20)을 형성하고, (d) 상기 잔존된 금속재료(2)의 표면을 산화시켜, 산화된 금속막(3)을 형성하여 상기 산화막(3) 내측에 비산화 금속재료로 된 에미터 팁(21)을 형성하고, (e) 상기 기판(1)상에 절연막(7)과 금속막(8)을 순차로 형성하여, 게이트전극을 제조하고, (f) 상기 공정(e)에서의 상기 절연막(7)과 금속막(8)으로 커버안된, 마스크(5′) 하부의 산화막(3)을 제거하여 상기 마스크(5′)를 들어올려 제거하고, 상기 에미터 팁(21)을 노출시키는 한편, 개구를 형성하고, 여기서 상기 개구에 의하여 상기 에미터 팁(21)과 게이트전극(80)이 서로 분리되며, (g) 상기 공정(e)에서 형성된 상기 절연막(7)상에 상기 금속막(8)을 패턴하여, 게이트전극(80)을 형성하는 것을 특징으로 하는 금속재 미소 냉음극의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 콘(20)의 표면의 산화를 양극산화에 의해서 행하는 것이 특징인 금속재 미소냉음극의 제조방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 산화막(3)이, 에미터 팁용의 비산화금속 재료를 음극으로서 사용하는 전기적 보호처리에 의해서 제거되는 것이 특징인 금속재 미소 냉음극의 제조방법.
  9. 제6 또는 제7항에 있어서, 상기 콘(20)이, 상기 기판(1)인 다른 재료상에 형성된 금속재 막으로부터 형성되거나, 또는 상 기콘(20)이 금속기판으로부터 형성되는 것이 특징인 금속재 미소 냉음극의 제조방법.
  10. 제6 또는 제7항에 있어서, 상기 콘(20)이, 탄탈륨, 몰리브덴, 티탄, 또는 니오븀으로 된 것이 특징인 금속재 미소 냉음극의 제조방법.
KR1019920006041A 1991-04-12 1992-04-11 금속 미소 냉 음극의 제조방법 KR960000315B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP91-079464 1991-04-12
JP7946491A JP2550798B2 (ja) 1991-04-12 1991-04-12 微小冷陰極の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR960000315B1 true KR960000315B1 (ko) 1996-01-04

Family

ID=13690609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019920006041A KR960000315B1 (ko) 1991-04-12 1992-04-11 금속 미소 냉 음극의 제조방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5389026A (ko)
EP (1) EP0508737B1 (ko)
JP (1) JP2550798B2 (ko)
KR (1) KR960000315B1 (ko)
DE (1) DE69203510T2 (ko)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9216647D0 (en) * 1992-08-05 1992-09-16 Isis Innovation Cold cathodes
KR950008756B1 (ko) * 1992-11-25 1995-08-04 삼성전관주식회사 실리콘 전자방출소자 및 그의 제조방법
KR950008758B1 (ko) * 1992-12-11 1995-08-04 삼성전관주식회사 실리콘 전계방출 소자 및 그의 제조방법
DE69422234T2 (de) * 1993-07-16 2000-06-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Verfahren zur Herstellung einer Feldemissionsanordnung
US5462467A (en) * 1993-09-08 1995-10-31 Silicon Video Corporation Fabrication of filamentary field-emission device, including self-aligned gate
US5559389A (en) * 1993-09-08 1996-09-24 Silicon Video Corporation Electron-emitting devices having variously constituted electron-emissive elements, including cones or pedestals
US7025892B1 (en) 1993-09-08 2006-04-11 Candescent Technologies Corporation Method for creating gated filament structures for field emission displays
US5564959A (en) * 1993-09-08 1996-10-15 Silicon Video Corporation Use of charged-particle tracks in fabricating gated electron-emitting devices
KR970007786B1 (ko) * 1993-11-08 1997-05-16 이종덕 실리콘 필드 에미터 어레이의 제조방법
US5607335A (en) * 1994-06-29 1997-03-04 Silicon Video Corporation Fabrication of electron-emitting structures using charged-particle tracks and removal of emitter material
WO1996014650A1 (en) * 1994-11-04 1996-05-17 Micron Display Technology, Inc. Method for sharpening emitter sites using low temperature oxidation processes
JPH08148084A (ja) * 1994-11-24 1996-06-07 Nec Corp 電界放出型冷陰極の製造方法
JPH08222126A (ja) * 1995-02-13 1996-08-30 Nec Kansai Ltd 電界放出冷陰極の製造方法
US6033277A (en) * 1995-02-13 2000-03-07 Nec Corporation Method for forming a field emission cold cathode
US5755944A (en) * 1996-06-07 1998-05-26 Candescent Technologies Corporation Formation of layer having openings produced by utilizing particles deposited under influence of electric field
US5865657A (en) * 1996-06-07 1999-02-02 Candescent Technologies Corporation Fabrication of gated electron-emitting device utilizing distributed particles to form gate openings typically beveled and/or combined with lift-off or electrochemical removal of excess emitter material
US5865659A (en) * 1996-06-07 1999-02-02 Candescent Technologies Corporation Fabrication of gated electron-emitting device utilizing distributed particles to define gate openings and utilizing spacer material to control spacing between gate layer and electron-emissive elements
US6187603B1 (en) 1996-06-07 2001-02-13 Candescent Technologies Corporation Fabrication of gated electron-emitting devices utilizing distributed particles to define gate openings, typically in combination with lift-off of excess emitter material
US5857885A (en) * 1996-11-04 1999-01-12 Laou; Philips Methods of forming field emission devices with self-aligned gate structure
FR2766011B1 (fr) * 1997-07-10 1999-09-24 Alsthom Cge Alcatel Cathode froide a micropointes
US6008062A (en) * 1997-10-31 1999-12-28 Candescent Technologies Corporation Undercutting technique for creating coating in spaced-apart segments
US6010383A (en) * 1997-10-31 2000-01-04 Candescent Technologies Corporation Protection of electron-emissive elements prior to removing excess emitter material during fabrication of electron-emitting device
JP3211752B2 (ja) * 1997-11-10 2001-09-25 日本電気株式会社 Mim又はmis電子源の構造及びその製造方法
US6171164B1 (en) 1998-02-19 2001-01-09 Micron Technology, Inc. Method for forming uniform sharp tips for use in a field emission array
KR100513652B1 (ko) * 1998-08-24 2005-12-26 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 전계 방출 소자 및 그 제조방법
US6064145A (en) * 1999-06-04 2000-05-16 Winbond Electronics Corporation Fabrication of field emitting tips
KR20010091420A (ko) * 2000-03-15 2001-10-23 윤덕용 금속실리사이드가 코팅된 실리콘 팁의 제조방법
US6921684B2 (en) * 2003-10-17 2005-07-26 Intel Corporation Method of sorting carbon nanotubes including protecting metallic nanotubes and removing the semiconducting nanotubes
US8866068B2 (en) 2012-12-27 2014-10-21 Schlumberger Technology Corporation Ion source with cathode having an array of nano-sized projections

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3833435A (en) * 1972-09-25 1974-09-03 Bell Telephone Labor Inc Dielectric optical waveguides and technique for fabricating same
US3921022A (en) * 1974-09-03 1975-11-18 Rca Corp Field emitting device and method of making same
JPS5166769A (ko) * 1974-12-06 1976-06-09 Hitachi Ltd
JPS529371A (en) * 1975-07-12 1977-01-24 Ise Electronics Corp Fluorescent display tube manufactruing process
US4244792A (en) * 1980-02-26 1981-01-13 Hixson Metal Finishing Method for stripping anodized aluminum and aluminum alloys
JPS62105459A (ja) * 1985-11-01 1987-05-15 Hitachi Ltd 半導体構造物
JPH02257635A (ja) * 1989-03-30 1990-10-18 Toshiba Corp パターン形成方法
JPH02288128A (ja) * 1989-04-28 1990-11-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子放出素子の製造方法
JPH0371529A (ja) * 1989-08-09 1991-03-27 Seiko Epson Corp 電界放出電極の製造方法
JPH03223719A (ja) * 1989-10-03 1991-10-02 Sharp Corp 電極の形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE69203510D1 (de) 1995-08-24
EP0508737A1 (en) 1992-10-14
DE69203510T2 (de) 1995-12-21
EP0508737B1 (en) 1995-07-19
US5389026A (en) 1995-02-14
JP2550798B2 (ja) 1996-11-06
JPH04312739A (ja) 1992-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960000315B1 (ko) 금속 미소 냉 음극의 제조방법
US6204596B1 (en) Filamentary electron-emission device having self-aligned gate or/and lower conductive/resistive region
KR100287271B1 (ko) 저온 산화공정을 사용하여 이미터 사이트를 예리하게 하는 방법
US5766446A (en) Electrochemical removal of material, particularly excess emitter material in electron-emitting device
EP0379298A2 (en) Method of forming an electrode for an electron emitting device
US5483118A (en) Field emission cold cathode and method for production thereof
KR100442982B1 (ko) 전계방출형전자원및그제조방법
Vorobyova et al. SEM investigation of pillared microstructures formed by electrochemical anodization
JPH04249827A (ja) 電界放出型カソードアレイの製造方法
US7554255B2 (en) Electric field emission device having a triode structure fabricated by using an anodic oxidation process and method for fabricating same
JPH05211029A (ja) 電子放出素子及びその製造方法
KR100415597B1 (ko) 전계방출소자와 그 제조방법
WO1996000975A1 (en) Fabrication of electron-emitting structures using charged-particle tracks and removal of emitter material
JPH0594760A (ja) 電界放出素子
JPH0817330A (ja) 電界放出型電子源およびその製造方法
KR100329370B1 (ko) 전계방출소자 제조 방법
JP4206480B2 (ja) 電界放出型電子源
JP3627838B2 (ja) ダイヤモンド被覆冷陰極の作製方法
KR100290136B1 (ko) 전계방출소자제조방법
JPH05242796A (ja) 電子放出素子の製造方法
JPH03238729A (ja) 冷陰極装置の製造方法
JP4093997B2 (ja) 電子デバイスにおける電子放出を改善するための陽極酸化法
KR100866832B1 (ko) 전계방출소자 제조방법
JPH07296717A (ja) 電界放出型冷陰極
JP2003123622A (ja) 電子放出素子、その製造方法及び画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20031224

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee