KR970067442A - 진공 마이크로디바이스 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

진공 마이크로디바이스는 제1전극, 절연막 및 제2전극을 포함한다. 제1전극은 기판 상의 전류 방사 영역으로 돌출된다. 절연막은 제1전극의 팁을 제외한 제1전극의 표면 상에 형성된다. 제2전극은 절연막 상에 형성되며 제1전극의 팁으로부터 떨어져 증가되는 전극 두께를 갖는다.

Description

진공 마이크로디바이스 및 그 제조 방법

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 진공 마이크로디바이스를 도시한 단면도, 제2도는 본 발명의 제2실시예에 따른 진공 마이크로디바이스를 도시한 도면, 제6A내지 6F도는 본 발명의 진공 마이크로디바이스 제조 방법의 제3실시예를 도시한 단면도, 제7A 내지 7F도는 본 발명의 진공 마이크로 디바이스 제조 방법의 제4실시예를 도시한 단면도, 제8A 내지 8F도는 본 발명의 진공 마이크로디바이스 제조 방법의 제5실시예를 도시한 단면도.

Claims (16)

1. 진공 마이크로디바이스에 있어서, 기판(10)상의 전류 방사 영역(14)로 돌출하며 뾰족한 팁(sharp tip;11a)을 갖는 제1전극(11); 상기 제1전극의 상기 팁을 제외한 상기 제1전극의 표면 상에 형성된 절연막(12); 및 상기 절연막 상에 형성되며 상기 제1전극의 상기 팁으로부터 떨어져 증가되는 전극 두께를 갖는 제2전극(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 마이크로디바이스.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2전극은 적어도 5×10¹⁹㎝^-3의 고농도로 붕소를 함유한 실리콘으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 마이크로디바이스.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2전극은 n형 불순물을 함유한 실리콘으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 마이크로디바이스.
4. 제1항에 있어서, 상기 기판은 글래스 기판을 포함하며, 상기 제1전극은 접착에 의해 상기 글래스 기판에 고정되는 것을 특징으로 하는 진공 마이크로디바이스.
5. 제1항에 있어서, 상기 제2전극은 상기 제1전극의 상기 팁과 수평인 평탄면을 갖는 것을 특징으로 하는 진공 마이크로디바이스.
6. 제1항에 있어서, 상기 제2전극은 상기 전류 방사 영역 외부의 상기 제1전극의 상기 팁보다 높은 평탄면을 가지며 상기 전류 방사 영역 내부의 상기 제1전극의 상기 팁쪽으로 아래로 경사진 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 진공 마이크로디바이스.
7. 제1항에 있어서, 상기 제1전극은 원추형의 에미터 전극이며, 상기 제2전극은 평탄면을 갖는 게이트 전극인 것을 특징으로 하는 진공 마이크로디바이스.
8. 진공 마이크로 디바이스를 제조하는 방법에 있어서, 제1전도형의 실리콘 기판(20)의 표면에 뾰족한 하부를 갖는 오목부(22)를 형성하는 단계; 상기 실리콘 기판의 표면 상에 상기 오목부의 깊이에 실질적으로 달하는 제2전극으로서 제2도전형의 영역(23)을 형성하는 단계; 상기 오목부의 내부 표면을 포함하는 상기 실리콘 기판의 표면 상에 절연막(24)를 형성하는 단계; 상기 절연막 상에 상기 오목부를 매립하기에 충분한 두께로 제1전극(11)을 형성하는 단계; 구조 기판(10)의 한 표면에 상기 제1전극의 표면을 결합시키는 단계; 상기 제2도전형의 상기 영역을 제외한 상기 실리콘 기판을 제거함으로써 전류 방사 영역(14)내의 상기 절연막을 노출시키는 단계; 및 상기 전류 방사 영역으로부터 상기 절연막을 제거함으로써 상기 제1전극의 뾰족함 팁(11a)을 노출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 마이크로디바이스의 제조 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 제2도전형의 상기 영역을 형성하는 상기 단계는 상기 오목부가 형성된 표면이 제2도전형의 이온 방출 방향쪽으로 경사진 상태로 상기 실리콘 기판을 회전시키며, 상기 실리콘 기판의 표면을 상기 제2도전형의 이온으로 도핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 마이크로디바이스의 제조 방법.
10. 제8항에 있어서, 상기 실리콘 기판은 유전층에 의해 분리된 실리콘 분리층을 갖는 유전체 분리 실리콘 기판을 포함하며, 상기 오목부, 상기 제2도전형 영역, 상기 절연막 및 상기 제2전극은 상기 실리콘 분리층상에 형성되는 것을 특징으로 하는 진공 마이크로디바이스의 제조 방법.
11. 진공 마이크로디바이스를 제조하는 방법에 있어서, 제1도전형의 실리콘 기판(20)의 표면에 뾰족한 하부를 갖는 오목부(22)를 형성하는 단계; 상기 실리콘 기판의 표면 상에 상기 오목부를 피막하기 위한 마스크(42,51)를 형성하는 단계; 상기 마스크가 형성된 영역을 제외한 상기 실리콘 기판의 표면 상에 상기 오목부의 깊이에 실질적으로 달하는 제2전극으로서 제2도전형의 영역(44,52)을 형성하는 단계; 상기 오목부의 내부 표면을 포함하느 상기 실리콘 기판의 표면 상에 절연막(40,41,53)을 형성하는 단계; 상기 절연막 상에 상기 오목부를 매립하기에 충부한 두께로 제1전극(11)을 형성하는 단계; 구조 기판(10)의 한 표면에 상기 제1전극의 표면을 결합시키는 단계; 상기 제2도전형의 상기 영역을 제외한 상기 실리콘 기판을 제거함으로써 전류 방사 영역(14)내의 상기 절연막을 노출시키는 단계; 및 상기 전류 방사 영역으로부터 상기 절연막을 제거함으로써 상기 제1전극의 뾰족한 팁(11a)을 노출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 마이크로디바이스의 제조 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 오목부를 형성하는 상기 단계는 상기 실리콘 기판의 표면 상에 질화막(50)을 선택적으로 형성하는 단계; 및 상기 질화막을 마스크로서 사용하여 상기 실리콘 기판의 표면을 에칭함으로써 뾰족한 하부를 갖는 사기 오목부를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 마스크를 형성하는 상기 단계는 상기 실리콘 기판을 열 산화시킴으로써 상기 오목부를 피막하는 산화막(51)을 형성한 후 상기 질화막을 제거하는 단계를 포함하며, 상기 제2도전형의 상기 영역을 형성하는 상기 단계는 상기 산화막을 마스크로서 사용하여 상기 실리콘 기판 사에 상기 제2도전형의 상기 영역을 형성하느 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 마이크로디바이스의 제조 방법.
13. 제11항에 있어서, 상기 제2도전형의 상기 영역이 형성한 후, 상기 마스크를 완전히 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 마이크로디바이스의 제조 방법.
14. 제11항에 있어서, 상기 실리콘 기판은 유전층에 의해 분리된 실리콘 분리층을 갖는 유전체 분리 실리콘 기판을 포함하며, 상기 오목부, 상기 제2도전형 영역, 상기 절연막 및 상기 제1전극은 상기 실리콘 분리층상에 형성되는 것을 특징으로 하는 진공 마이크로디바이스의 제조 방법.
15. 진공 마이크로디바이스를 제조하는 방법에 있어서, 제1도전형의 실리콘 기판(20,60)의 표면 상에 소정 깊이에 달하는 제2전극으로서 제2도전형의 영역을 형성하는 단계; 상기 실리콘 기판의 표면 내에 상기 제2전극의 깊이에 달하는 뾰족한 하부를 갖는 오목부(22)를 형성하는 단계; 상기 오목부의 내부 표면을 포함하는 상기 실리콘 기판의 표면 상에 절연막(62,72)을 형성하는 단계; 상기 절연막 상에 상기 오목부를 매립하기에 충분한 두께로 제1전극(11)을 형성하는 단계; 구조 기판(10)의 한 표면에 상기 제1전극의 표면을 결합시키는 단계; 상기 제2도전형의 상기 영역을 제외한 상기 실리콘 기판을 제거함으로써 전류 방사 영역(14)내의 상기 절연막을 노출시키는 단계; 및 상기 전류 방사 영역으로부터 상기 절연막을 제거함으로써 상기 제1전극의 뾰족한 팁(11a)을 노출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 진공 마이크로디바이스의 제조 방법.
16. 제15항에 있어서 ,상기 실리콘 기판은 유전층에 의해 분리된 실리콘 분리층을 갖는 유전체 분리 실리콘 기판을 포함하며, 상기 오목부, 상기 제2도전형 영역, 상기 절연막 및 상기 제1전극은 상기 실리콘 분리층상에 형성되는 것을 특징으로 하는 진공 마이크로디바이스의 제조 방법.

    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.