NL1016128C2

NL1016128C2 - Cold cathode field emission device, cold cathode field emission display unit, and processes for its manufacture.

Info

Publication number: NL1016128C2
Application number: NL1016128A
Authority: NL
Inventors: Kazuo Kikuchi; Shinji Kubota
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-07-23
Filing date: 2000-09-08
Publication date: 2004-11-30
Also published as: NL1016129A1; TW428190B; NL1016129C2; GB9917153D0; GB2339961A; NL1016128A1; GB2339961B

Description

KOUDE KATHODE VELDEMISSIE INRICHTING, KOUDE KATHODE VELDEMISSIE WEERGEEFEENHEID, EN PROCESSEN VOOR DE VERVAARDIGING DAARVANCOLD CATHODE FIELD EMISSION DEVICE, COLD CATHODE FIELD EMISSION DISPLAY UNIT, AND PROCESSES FOR MANUFACTURING THEM

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING EN STAND VAN DE TECHNIEKBACKGROUND OF THE INVENTION AND PRIOR ART

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een koude kathode veldemissie inrichting, een koude kathode velderaissie weergeefeenheid en processen voor de vervaardiging daarvan. Meer specifiek heeft de uitvinding 5 betrekking op een koude kathode veldemissie inrichting met de vorm van een kolom, een koude kathode veldemissie weergeefeenheid van het vlakke paneeltype met een aantal koude kathode veldemissie inrichtingen gerangschikt in een tweedimensionale matifix, en processen voor de 10 vervaardiging daarvan. ^The present invention relates to a cold cathode field emission device, a cold cathode field emission display unit and processes for its manufacture. More specifically, the invention relates to a cold cathode field emission device having the shape of a column, a cold cathode field emission display unit of the flat panel type with a number of cold cathode field emission devices arranged in a two-dimensional matifix, and processes for their manufacture. ^

Studies zijn uitgevoerd op verscheidene weergeefeenheden van het vlakke paneeltype voor een beeldweergeefeenheid, die de huidige kathodestraalbuizen (CRT) moet vervangen. De weergeefeenheden van het vlakke 15 type omvatten een vloeibaar kristal weergeefeenheid (LCD), een elektroluminescentie weergeefeenheid (ELD) en een plasmaweergeefeenheid (PDP). Verder is voorgesteld een koude kathode emissieweergeefeenheid vanuit het gezichtspunt van helderheid bij weergave.Studies have been conducted on various flat panel type display units for an image display unit, which is to replace the current cathode ray tubes (CRT). The flat type display units include a liquid crystal display unit (LCD), an electroluminescence display unit (ELD), and a plasma display unit (PDP). Furthermore, a cold cathode emission display unit has been proposed from the viewpoint of brightness on display.

20 De bovengenoemde koude kathode veldemissie weergeefeenheid (die soms simpelweg aangeduid wordt met ("veldemissie weergeefeenheid") heeft een aantal beeldpunten zoals is weergegeven in het conceptuele aanzicht van fig.33, en elk beeldpunt omvat een aantal 25 koude kathode veldemissie inrichtingen van het Spindt type (hierna soms simpelweg "veldemissie inrichting volgens het Spindt type" genoemd), die zijn gerangschikt in een tweedimensionale matrixvorm. Elke veldemissie inrichting volgens het Spindt type omvat een 30 gepatroneerde elektrodelaag (kathode elektrode laag) 11, een isolerende tussenlaag 12, een poortelektrode 14 1016128 I gevormd op de isolerende tussenlaag 12 en een emitterelektrode 102, die gevormd is in een I openingsgedeelte, dat gevormd is in de isolerende I tussenlaag 12.The aforementioned cold cathode field emission display unit (which is sometimes simply referred to as ("field emission display unit") has a plurality of pixels as shown in the conceptual view of FIG. 33, and each pixel comprises a plurality of cold cathode field emission devices from the Spindt type (hereinafter sometimes simply referred to as "Spindt type field emission device"), which are arranged in a two-dimensional matrix form Each Spindt type field emission device comprises a patterned electrode layer (cathode electrode layer) 11, an insulating intermediate layer 12, a gate electrode 14, and formed on the insulating interlayer 12 and an emitter electrode 102 formed in an opening portion formed in the insulating interlayer 12.

I 5 De kathode elektrodelaag 11 is bijvoorbeeld gevormd op een diëlectricum ondersteunend substraat 10, I dat is opgebouwd uit een glassubstraat, en de kathode I elektrodelaag 11 is vervaardigd van bijvoorbeeld niobium I (Nb). De kathode elektrodelaag 11 en het diëlectricum I 10 ondersteunend oppervlak 10 zijn bedekt met de isolerende I tussenlaag 12. De emitterelektrode 102 is een conisch I uiteinde, dat gevormd is op de kathode elektrodelaag 11 volgens een halfgeleider vervaardigingsproces en heeft I een diameter van ongeveer 1,0 μπι. De emitterelektrode 102 15 is opgebouwd uit molybdeen (Mo) of dergelijke. Aan de H zijde van het boveneinde van de emitterelektrode 102 is I de poortelektrode 114 voorzien, teneinde de I emitterelektrode 102 te omgeven. Een spanning wordt I aangebracht tussen de emitterelektrode 102 en de I 20 poortelektrode 14 om een elektrisch veld te genereren en I als gevolg van het elektrische veld worden elektronen geëxtraheerd uit het boveneinde van de emitterelektrode 102. De elektronen worden aangetrokken tot naar een tweede elektrodelaag (anode elektrode laag) 21, die 25 gevormd is op een transparant substraat 20 om te botsen met een fluorescerende laag (licht uitzendende laag) 22, die gevormd is tussen de anode elektrodelaag 21 en het transparante substraat 20, en als gevolg hiervan zendt de — fluorescerende laag 22 licht uit en kan een bedoeld beeld 30 verkregen worden. De prestaties van de veldemissie inrichting van het Spindt type worden in principe gestuurd op basis van een spanning, die aangebracht wordt op de poortelektrode 14. Een dergelijke weergeefeenheid wordt bijvoorbeeld beschreven in het Amerikaanse 35 octrooischrift 4.857.161. Het proces voor de productie van de in het bovenstaande Amerikaanse octrooischrift beschreven veldemissie inrichting van het Spindt type zalThe cathode electrode layer 11 is formed, for example, on a dielectric-supporting substrate 10, which is built up from a glass substrate, and the cathode I electrode layer 11 is made of, for example, niobium I (Nb). The cathode electrode layer 11 and the dielectric supporting surface 10 are covered with the insulating intermediate layer 12. The emitter electrode 102 is a conical end formed on the cathode electrode layer 11 according to a semiconductor manufacturing process and has a diameter of about 1 , 0 μπι. The emitter electrode 102 is composed of molybdenum (Mo) or the like. On the H side of the upper end of the emitter electrode 102, the gate electrode 114 is provided so as to surround the I emitter electrode 102. A voltage is applied between the emitter electrode 102 and the gate electrode 14 to generate an electric field and, as a result of the electric field, electrons are extracted from the upper end of the emitter electrode 102. The electrons are attracted to a second electrode layer ( anode electrode layer) 21 formed on a transparent substrate 20 to collide with a fluorescent layer (light-emitting layer) 22 formed between the anode electrode layer 21 and the transparent substrate 20, and as a result transmits the - fluorescent layer 22 lights up and an intended image 30 can be obtained. The performance of the Spindt type field emission device is in principle controlled on the basis of a voltage applied to the gate electrode 14. Such a display unit is described, for example, in U.S. Pat. No. 4,857,161. The process for producing the Spindt type field emission device described in the above U.S. patent specification

I ^ ~ Λ Λ O QI ^ ~ Λ Λ O Q

3 hierna onder verwijzing naar figuren 34A, 34B, 35A en 35B geschetst worden.3 below with reference to Figures 34A, 34B, 35A and 35B.

[Stap-10][Step 10]

Een niobium laag wordt gevormd op een 5 diëlectricum pndersteunend substraat 10, welke laag bijvoorbeeld is opgebouwd uit een glassubstraat en vervolgens wordt de niobium laag gepatroneerd om een elektrodelaag (kathode elektrode laag) 11 te vormen. Vervolgens wordt een isolerende tussenlaag 12 van 10 bijvoorbeeld Si02 gevormd op het gehele oppervlak door middel van een CVD methode. Verder wordt een poortelektrode 14 gevormd door bijvoorbeeld het vormen van een metaallaag op de isolerende tussenlaag 12 door een CVD methode en het vervolgens patroneren van de 15 metaallaag. Vervolgens wordt een openingsgedeelte 15 gevormd in de poortelektrode 14 door lithografie en droge etsmethoden. Verder wordt de isolerende tussenlaag 12 onder het openingsgedeelte 15 geëtst om een openingsgedeelte 13 in de isolerende tussenlaag 212 te 20 vormen (zie fig.34A).A niobium layer is formed on a dielectric supporting substrate 10, which layer is, for example, made up of a glass substrate, and then the niobium layer is patterned to form an electrode layer (cathode electrode layer) 11. Next, an insulating intermediate layer 12 of, for example, SiO 2 is formed on the entire surface by means of a CVD method. Furthermore, a gate electrode 14 is formed by, for example, forming a metal layer on the insulating intermediate layer 12 by a CVD method and subsequently patterning the metal layer. Next, an opening portion 15 is formed in the gate electrode 14 by lithography and dry etching methods. Furthermore, the insulating intermediate layer 12 is etched under the opening portion 15 to form an opening portion 13 in the insulating intermediate layer 212 (see Fig. 34A).

[Stap-20][Step-20]

Vervolgens wordt een afpellaag 100 die is opgebouwd uit aluminium, gevormd op de poortelektrode 14 door een schuine dampdepositie van aluminium (zie 25 fig.34B). Aluminium wordt schuin damp-gedeponeerd, zodat de gesputterde delen van aluminium de poortelektrode 14 bereiken onder een hoek van ongeveer 75° ten opzichte van de normaal van de poortelektrode 14. Dientengevolge wordt — aluminium gedeponeerd om de afpellaag 100 te vormen met 30 "overhangende delen" die zich uitstrekken vanaf een randgedeelte 15A van het in de poortelektrode 14 gevormde openingsgedeelte 15. Als gevolg hiervan krijgt het openingsgedeelte 15 een verminderde diameter door de afpellaag 100.Next, a peel layer 100 made up of aluminum is formed on the gate electrode 14 by an oblique vapor deposition of aluminum (see Fig. 34B). Aluminum is obliquely vapor deposited so that the sputtered portions of aluminum reach the gate electrode 14 at an angle of about 75 ° to the normal of the gate electrode 14. As a result, aluminum is deposited to form the peel layer 100 with 30 "overhanging portions "extending from an edge portion 15A of the opening portion 15 formed in the gate electrode 14. As a result, the opening portion 15 has a reduced diameter through the peel layer 100.

35 [Stap-30]35 [Step-30]

Vervolgens wordt een metaallaag 101 gevormd door verticale dampdepositie van molybdeen, waardoor een emitterelektrode 102 van molybdeen met een conisch I uiteinde gevormd is in een onderste gedeelte van het I openingsgedeelte 13 (zie fig.35A).Next, a metal layer 101 is formed by molybdenum vertical vapor deposition, whereby an molybdenum emitter electrode 102 having a conical I end is formed in a lower portion of the I opening portion 13 (see Fig. 35A).

I [Stap-40] I Vervolgens wordt de afpellaag 100 afgepeld van 5 het oppervlak van de poortelektrode 14 door een I elektrochemisch proces en een nat proces teneinde de I metaallaag 101 op de poortelektrode 14 (zie fig.35B) op selectieve wijze te verwijderen, waardoor een veldemissie inrichting van het Spindt type met de in fig.33 I 10 weergegeven structuur verkregen kan worden.[Step-40] Next, the peel layer 100 is peeled off the surface of the gate electrode 14 by an electrochemical process and a wet process to selectively remove the metal layer 101 on the gate electrode 14 (see Fig. 35B). whereby a Spindt type field emission device with the structure shown in FIG. 33 can be obtained.

I In de veldemissie inrichting van het Spindt type, I die de in fig.35B getoonde structuur heeft, is de I elektron uitzendende karakteristiek daarvan in grote mate afhankelijk van de afstand vanaf het randgedeelte 15A van 15 het in de poortelektrode 14 gevormde openingsgedeelte 15 I tot aan het bovenste eindgedeelte van de emitterelektrode I 102. De bovenstaande afstand is in grote mate afhankelijk I van de procesnauwkeurigheid van de vorm van het I openingsgedeelte 15, afhankelijk van de dimensionele 20 nauwkeurigheid van de diameter van het openingsgedeelte 15 en afhankelijk van de dikte nauwkeurigheid van de in [Stap-30] gevormde metaallaag 101. Het is daarom I noodzakelijk om de vorming van de metaallaag 101 uniform I over het gehele oppervlak van het diëlectricum 25 ondersteunende substraat uit te voeren voor het voortbrengen van de veldemissie weergeefeenheid met een aantal veldemissie inrichtingen van het Spindt type, die uniforme karakteristieken hebben. Indien verder de metaallaag 101 niet verticaal gedeponeerd kan worden, 30 varieert de afstand vanaf het bovenste eindgedeelte van de conische emitter elektrode 102 tot aan de poortelektrode 14 onderling tussen de veldemissie inrichtingen van het Spindt type. Als gevolg hiervan H kunnen de beeldweergave karakteristieken van de 35 veldemissie weergeefeenheid, zoals helderheid van een beeld, variëren. Het is echter erg moeilijk om de metaallaag 101 met een uniforme dikte over het gehele H oppervlak van het diëlectricum ondersteunende substraat 5 van grote oppervlakte te deponeren voor het voortbrengen van een veldemissie weergeefeenheid van een groot oppervlak en er kan niet alleen diktevariatie in het vlak van de metaallaag 101 op het diëlectricum ondersteunende 5 substraat, maar tevens een diktevariatie onder een aantal daarvan optreden. Bovendien is een inrichting voor de positie op grote schaal vereist. Aangezien het vereist is om de metaallaag 101 met een dikte van ongeveer l/zm of meer door een dampdepositiewerkwijze te deponeren, is de 10 doorvoer laag.In the Spindt type field emission device having the structure shown in Fig. 35B, the electron-emitting characteristic thereof is largely dependent on the distance from the edge portion 15A of the opening portion 15 formed in the gate electrode 14. up to the upper end portion of the emitter electrode I 102. The above distance is largely dependent on the process accuracy of the shape of the opening portion 15, depending on the dimensional accuracy of the diameter of the opening portion 15 and on the thickness accuracy of the metal layer 101 formed in [Step-30]. It is therefore necessary to uniformly perform the formation of the metal layer 101 over the entire surface of the dielectric supporting substrate to produce the field emission display unit having a plurality of field emission devices of the Spindt type, which have uniform characteristics. Furthermore, if the metal layer 101 cannot be deposited vertically, the distance from the upper end portion of the conical emitter electrode 102 to the gate electrode 14 varies between the Spindt type field emission devices. As a result, H, the image display characteristics of the field emission display unit, such as brightness of an image, may vary. However, it is very difficult to deposit the metal layer 101 of uniform thickness over the entire H surface of the large area dielectric supporting substrate 5 to produce a large area field emission display unit and there can be not only thickness variation in the plane of the metal layer 101 on the dielectric supporting substrate, but also a thickness variation among a number thereof. In addition, a device for large-scale position is required. Since it is required to deposit the metal layer 101 with a thickness of about 1 / zm or more by a vapor deposition method, the throughput is low.

Het is verder vereist om de afpellaag 100 te vormen door een schuine dampdepositiemethode. Het is echter moeilijk om de bovenstaande afpellaag 100 over het gehele oppervlak van het diëlectricum ondersteunende 15 substraat met een groot oppervlak te vormen en het is tevens moeilijk om de afpellaag 100 zodanig nauwkeurig te deponeren, dat de afpellaag 100 zich uitstrekt strikt vanaf het randgedeelte 15A van het in de poortelektrode 14 gevormde openingsgedeelte 15 teneinde "overhangende 20 delen " te hebben. Verder varieert de vorming van de afpellaag 100 niet alleen in het vlak van het diëlectricum ondersteunende substraat, maar tevens onder een aantal daarvan.It is further required to form the peel layer 100 by an oblique vapor deposition method. However, it is difficult to form the above peel layer 100 over the entire surface of the large surface dielectric supporting substrate and it is also difficult to accurately deposit the peel layer 100 such that the peel layer 100 extends strictly from the edge portion 15A of the opening portion 15 formed in the gate electrode 14 to have "overhanging 20 portions". Furthermore, the formation of the peel layer 100 varies not only in the plane of the dielectric supporting substrate, but also among a number thereof.

Verder is het niet alleen erg moeilijk om de 25 afpellaag 100 over het gehele oppervlak van het glassubstraat met een groot oppervlak af te pellen voor het voortbrengen van de veldemissie weergeefeenheid met een groot oppervlak, maar het afpellen van de afpellaag 100 veroorzaakt tevens een verontreiniging, die 30 resulteert in de afname van de productie opbrengst van de veldemissie weergeefeenheden.Further, it is not only very difficult to peel the peel layer 100 over the entire surface of the large surface glass substrate to produce the large area field emission display unit, but peel the peel layer 100 also causes contamination, which results in the decrease of the production yield of the field emission display units.

Aangëzien bovendien de hoogte van de conische emitterelektrode 102 hoofdzakelijk gedefinieerd wordt door de dikte van de metaallaag 101, wordt de 35 ontwerpvrijheid van de emitterelektrode 102 verminderd. Aangezien er verder moeilijkheden zijn bij het bepalen van de hoogte van de emitterelektrode 102 zoals vereist, wordt de dikte van de isolerende tussenlaag 12 1 Π 1 fi 1 9 ft I 6 I onvermijdelijk verkleind, wanneer de afstand vanaf de I emitterelektrode 102 naar de poortelektrode 14 afneemt.Moreover, since the height of the conical emitter electrode 102 is mainly defined by the thickness of the metal layer 101, the design freedom of the emitter electrode 102 is reduced. Further, since there are difficulties in determining the height of the emitter electrode 102 as required, the thickness of the insulating interlayer 12 is inevitably reduced when the distance from the emitter electrode 102 to the gate electrode 14 decreases.

Wanneer echter de dikte van de isolerende tussenlaag 12 wordt verminderd, kan de capacitantie tussen de I 5 poortelektrode 14 en de kathode elektrode laag 11 niet I verminderd worden, zodat de belasting op de elektrische I schakeling van de veldemissie weergeefeenheid toeneemt, I zodat verder problemen optreden, dat de uniformiteit in I het vlak en de beeldkwaliteit van de veldemissie I 10 weergeefeenheid gedegradeerd wordt.However, when the thickness of the insulating intermediate layer 12 is reduced, the capacitance between the gate electrode 14 and the cathode electrode layer 11 cannot be reduced, so that the load on the electric circuit of the field emission display unit increases, so that further problems occurrence of the uniformity in the plane and the image quality of the field emission display unit 10 being degraded.

I Een emitterelektrode, die de vorm van een kolom I heeft, wórdt bijvoorbeeld beschreven in het Japanse I octrooischrift JP-A-9-139173. De in het bovengenoemde I Japanse octrooischrift JP-A-9-139173 beschreven werkwijze I 15 voor het vormen van de emitterelektrode verschilt echter I geheel van de werkwijze voor het vormen van een koude I kathode veldemissie inrichting of een koude kathode I veldemissie weergeefeenheid, zoals verschaft door de I onderhavige uitvinding. Het is tevens vereist om een I 20 isolerende laag 7 van Si02 door middel van een Chimney- dampdepositie werkwijze voor het vormen van de emitterelektrode te vormen, terwijl het moeilijk is om de tussenlaag 7 te vormen met een hoge nauwkeurigheid over I het gehele oppervlak van een glassubstraat met een groot 25 oppervlak voor het voortbrengen van een veldemissie weergeefeenheid met een groot oppervlak. Verder is het vereist om een deel van de isolerende laag 7 en een deel van de poortelektrode 8 samen te verwijderen door een natte werkwijze gebruikmakend van een afpelvloeistof. Het 30 is niet alleen erg moeilijk om deze te verwijderen van het gehele oppervlak van het glassubstraat met een groot gebied, maar het afpellen veroorzaakt tevens een verontreiniging.An emitter electrode, which is in the form of a column I, is described, for example, in Japanese Patent Specification JP-A-9-139173. However, the method I for forming the emitter electrode described in the aforementioned I Japanese patent JP-A-9-139173 differs entirely from the method for forming a cold I cathode field emission device or a cold cathode I field emission display unit, such as provided by the present invention. It is also required to form an insulating layer 7 of SiO 2 by means of a Chimney vapor deposition method for forming the emitter electrode, while it is difficult to form the intermediate layer 7 with high accuracy over the entire surface of a glass substrate with a large surface area for producing a field emission display unit with a large surface area. Furthermore, it is required to remove a part of the insulating layer 7 and a part of the gate electrode 8 together by a wet method using a peeling liquid. It is not only very difficult to remove it from the entire surface of the glass substrate with a large area, but peeling also causes contamination.

DOEL EN OVERZICHT VAN DE UITVINDINGPURPOSE AND OVERVIEW OF THE INVENTION

I 1016128 7I 1016128 7

Het is daarom een doel van de onderhavige uitvinding een proces te verschaffen voor de productie van koude kathode veldemissie inrichtingen, die de problemen bij de productie van conventionele kathode 5 veldemissie inrichtingen van het Spindt type overwinnen en die de eenvoudige productie mogelijk maakt van een aantal kathode veldemissie inrichtingen, die uniforme karakteristieken hebben, een proces voor de productie van een koude kathodé veldemissie weergeefeenheid en een door 10 de bovengenoemde processen geproduceerde koude kathode veldemissie inrichting en een koude kathode veldemissie weergeefeenheid.It is therefore an object of the present invention to provide a process for the production of cold cathode field emission devices, which overcomes the problems in the production of conventional cathode 5 field emission devices of the Spindt type and which allows the simple production of a number of cathode field emission devices having uniform characteristics, a process for the production of a cold cathode field emission display unit and a cold cathode field emission device produced by the above processes and a cold cathode field emission display unit.

Het proces voor de productie van een koude kathode veldemissie inrichting volgens een eerste aspect 15 van de onderhavige uitvinding omvat de stappen van: (A) het vormen van een gepatroneerde elektrode laag op een diëlectricum ondersteunend substraat, (B) het vormen van een isolerende tussen laag op het diëlectricum ondersteunende substraat en de 20 elektrodelaag, (C) het vormen van een poortelektrode, die gevormd is van een eerste geleidende laag op de isolerende tussenlaag, (D) het vormen van een openingsgedeelte, dat door 25 tenminste de isolerende tussenlaag penetreert en een bodemgedeelte heeft, waarin de elektrodelaag blootgesteld wordt, (E) het vormen van een zijwand van een isolerend materiaal op de zijwand van het openingsgedeelte teneinde 30 het openingsgedeelte in diameter te verkleinen, (F) het vormen van een tweede geleidende laag op het gehele oppervlak waaronder de binnenzijde van het openingsgedeelte door een fysieke of chemische dampdepositie werkwijze, 35 (G) het etsen van de tweede geleidende laag teneinde een in de vorm van een kolom gevormde en uit de tweede geleidende laag in het openingsgedeelte opgebouwde emitterelektrode te vormen, en 1 n 1 R 1 o ft I (H) het verwijderen van tenminste een bovenste gedeelte van de zijwand.The process for producing a cold cathode field emission device according to a first aspect of the present invention comprises the steps of: (A) forming a patterned electrode layer on a dielectric supporting substrate, (B) forming an insulating intermediate layer on the dielectric supporting substrate and the electrode layer, (C) forming a gate electrode formed from a first conductive layer on the insulating interlayer, (D) forming an opening portion which penetrates through at least the insulating interlayer and has a bottom portion in which the electrode layer is exposed, (E) forming a side wall of an insulating material on the side wall of the opening portion to reduce the opening portion in diameter, (F) forming a second conductive layer on the entire surface including the inside of the opening portion by a physical or chemical vapor deposition method, 35 (G) et the second conductive layer to form a column-shaped emitter electrode built up from the second conductive layer in the aperture portion, and removing at least an upper portion of the side wall.

I Het proces voor de productie van een koude I kathode veldemissie weergeefeenheid volgens een eerste I 5 aspect van de onderhavige uitvinding voor het tot stand brengen van het bovenstaande doel is een proces voor de I productie van een koude kathode veldemissie I weergeefeenheid, die een aantal beeldpunten heeft, I waarbij elk beeldpunt een aantal koude kathode I 10 veldemissie inrichtingen omvat; I elke koude kathode veldemissie inrichting omvattende: (a) een op een diëlectricum ondersteunend substraat gevormd gepatroneerde elektrodelaag, 15 (b) een isolerende tussenlaag, die gevormd is op het diëlectricum ondersteunende substraat en de I elektrodelaag, I (c) een op de isolerende tussenlaag gevormde poortelektrode, en I 20 (d) een emitterelektrode, die geplaatst is op de elektrodelaag, die gepositioneerd is in een bodemgedeelte van een openingsgedeelte, dat door de poortelektrode en de isolerende tussenlaag penetreert en dat gevormd is in de vorm van een kolom, 25 waarbij elk beeldpunt verder omvat: (e) een tweede elektrodelaag en een fluorescerende laag, die gevormd is op een transparant substraat tegenover de emitter elektrodes, — het proces de stappen omvattende van: 30 (A) het vormen van de gepatroneerde elektrodelaag op het diëlectricum ondersteunende substraat, (B) het vormen van de isolerende tussenlaag op het diëlectricum ondersteunende substraat en de H elektrodelaag, 35 (C) het vormen van de poortelektrode die opgebouwd is uit een eerste geleidende laag op de H isolerende tussenlaag, 10161?8 9 (D) het vormen van het openingsgedeelte, dat door tenminste de isolerende tussenlaag penetreert en een bodemgedeelte heeft, waar de elektrodelaag blootgesteld wordt, 5 (E) het vormen van een zijwand van een isolerend materiaal op de zijwand van het openingsgedeelte, teneinde het openingsgedeelte in diameter te verkleinen, (F) het vormen van een tweede geleidende laag op het gehele oppervlak waaronder de binnenzijde van het 10 openingsgedeelte door een fysieke of chemische dampdepositie werkwijze, (G) het etsen van de tweede geleidende laag teneinde de in de vorm van een kolom gevormde en uit de tweede geleidende laag in het openingsgedeelte opgebouwde 15 emitterelektrode te vormen, (H) het verwijderen van tenminste een bovenste gedeelte van de zijwand, en (I) het bevestigen en met elkaar verbinden van het transparante substraat waarop de fluorescerende laag 20 en de tweede elektrodelaag gevormd zijn en het diëlectricum ondersteunende substraat.The process for the production of a cold cathode field emission display unit according to a first aspect of the present invention for achieving the above object is a process for the production of a cold cathode field emission display unit, which comprises a number of has pixels, each pixel comprising a plurality of cold cathode I field emission devices; Each cold cathode field emission device comprising: (a) a patterned electrode layer formed on a dielectric supporting substrate, (b) an insulating intermediate layer formed on the dielectric supporting substrate and the electrode layer, I (c) an insulating layer on the insulating gate layer formed between intermediate layer, and (d) an emitter electrode, which is placed on the electrode layer, which is positioned in a bottom portion of an opening portion, which penetrates through the gate electrode and the insulating intermediate layer and which is formed in the form of a column, Each pixel further comprising: (e) a second electrode layer and a fluorescent layer formed on a transparent substrate opposite the emitter electrodes, the process comprising the steps of: (A) forming the patterned electrode layer on the dielectric supporting substrate, (B) forming the insulating interlayer on the dielectric supporting substrate and the H electrode layer 35 (C) forming the gate electrode which is composed of a first conductive layer on the H insulating intermediate layer, 10161? 8 9 (D) forming the opening portion which penetrates through at least the insulating intermediate layer and has a bottom portion, where the electrode layer is exposed, (E) forming a side wall of an insulating material on the side wall of the opening portion, to reduce the opening portion in diameter, (F) forming a second conductive layer on the entire surface including the inside of the opening portion by a physical or chemical vapor deposition method, (G) etching the second conductive layer to form the column-shaped emitter electrode built up from the second conductive layer in the opening portion, (H) removing at least an upper portion of the side wall, and (I) attaching and joining together the transparent substrate on which the fluorescent layer 20 and the second electrode layer are formed and the dielectric supporting substrate.

De koude kathode veldemissie inrichting volgens het eerste aspect van de onderhavige uitvinding voor het tot stand brengen van het bovenstaande doel omvat: 25 (a) een op een diëlectricum ondersteunend substraat gevormd gepatroneerde elektrodelaag, (b) een isolerende tussenlaag, die gevormd is op het diëlectricum ondersteunende substraat en de — elektrodelaag, 30 (c) een op de isolerende tussenlaag gevormde en uit een eerste geleidende laag opgebouwde poortelektrode, en (d) een emitterelektrode, die geplaatst is op de elektrodelaag, die gepositioneerd is in een bodemgedeelte 35 van een openingsgedeelte, dat penetreert door de poortelektrode en de isolerende tussenlaag en dat gevormd is in de vorm van een kolom, 1016128 I 10 I waarbij de emitterelektrode gevormd wordt nadat I de poortelektrode gevormd wordt op de isolerende tussenlaag door het vormen van het openingsgedeelte, dat I door tenminste de isolerende tussenlaag penetreert en een 5 bodemgedeelte heeft, waarin de elektrodelaag blootgesteld I wordt; door het vormen van een zijwand van een isolerend materiaal op de zijwand van het openingsgedeelte teneinde het openingsgedeelte in diameter te verkleinen; het I vormen van een tweede geleidende laag op het gehele I 10 oppervlak, waaronder de binnenzijde van het openingsgedeelte door een fysieke of chemische I dampdepositie werkwijze; het etsen van de tweede geleidende laag, en het vervolgens verwijderen van tenminste een bovenste gedeelte van de zijwand.The cold cathode field emission device according to the first aspect of the present invention for achieving the above object comprises: (a) a patterned electrode layer formed on a dielectric supporting substrate, (b) an insulating intermediate layer formed on the dielectric supporting substrate and electrode layer, (c) a gate electrode formed on the insulating intermediate layer and built up from a first conductive layer, and (d) an emitter electrode disposed on the electrode layer positioned in a bottom portion 35 of a opening portion, which penetrates through the gate electrode and the insulating interlayer and which is formed in the form of a column, 1016128 where the emitter electrode is formed after the gate electrode is formed on the insulating interlayer by forming the opening portion, which I penetrates through at least the insulating intermediate layer and has a bottom portion in which the electrode layer g becomes exposed I; by forming a side wall of an insulating material on the side wall of the opening portion to reduce the opening portion in diameter; forming a second conductive layer on the entire surface including the inside of the opening portion by a physical or chemical vapor deposition method; etching the second conductive layer, and then removing at least one upper portion of the side wall.

I 15 De koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens het eerste aspect van de onderhavige uitvinding I voor het tot stand brengen van het bovenstaande doel is I een koude kathode veldemissie weergeefeenheid met een aantal beeldpunten, waarbij elk beeldpunt een aantal I 20 koude kathode veldemissie inrichtingen omvat en waarbij I elke koude kathode veldemissie inrichting omvat: I (a) een op een diëlectricum ondersteunend substraat gevormde gepatroneerde elektrodelaag, (b) een isolerende tussenlaag, die gevormd is op 25 het diëlectricum ondersteunende substraat en de elektrodelaag, (c) een op de isolerende tussenlaag gevormde en uit een eerste geleidende laag opgebouwde poortelektrode, — H en 30 (d) een emitterelektrode, die geplaatst is op de elektrodelaag, die gepositioneerd is in een bodemgedeelte van een openingsgedeelte, dat penetreert door de H poortelektrode en de isolerende tussenlaag en dat gevormd is in de vorm van een kolom, 35 waarbij elk beeldpunt verder omvat: H (e) een tweede elektrodelaag en een fluorescerende laag gevormd op een transparant substraat tegenover de emitter elektrodes, 11 waarbij de emitterelektrode nadat de poortelektrode gevormd is op de isolerende tussen gevormd wordt door het vormen van het openingsgedeelte, dat door tenminste de isolerende tussenlaag penetreert en het 5 bodemgedeelte heeft, waar de elektrodelaag blootgesteld wordt; het vormen van een zijwand van een isolerend materiaal op de zijwand van het openingsgedeelte teneinde het openingsgedeelte in diameter te verkleinen; het vormen van een tweede geleidende laag op het gehele 10 oppervlak, waaronder de binnenzijde van het openingsgedeelte door een fysieke of chemische dampdepositiewerkwijze; en het vervolgens etsen van de tweede geleidende laag.The cold cathode field emission display unit according to the first aspect of the present invention for achieving the above object is a cold cathode field emission display unit with a plurality of pixels, each pixel comprising a plurality of cold cathode field emission devices and wherein each cold cathode field emission device comprises: I (a) a patterned electrode layer formed on a dielectric supporting substrate, (b) an insulating intermediate layer formed on the dielectric supporting substrate and the electrode layer, (c) an insulating layer on the insulating substrate gate electrode formed and formed from a first conductive layer, - H and 30 (d) an emitter electrode, which is placed on the electrode layer, which is positioned in a bottom portion of an opening portion, which penetrates through the H gate electrode and the insulating intermediate layer and that is formed in the form of a column, each pixel further comprising: H (e ) a second electrode layer and a fluorescent layer formed on a transparent substrate opposite the emitter electrodes, wherein the emitter electrode after the gate electrode is formed on the insulating intermediate is formed by forming the opening portion which penetrates through at least the insulating intermediate layer and the has a bottom portion where the electrode layer is exposed; forming a side wall of an insulating material on the side wall of the opening portion to reduce the opening portion in diameter; forming a second conductive layer on the entire surface including the inside of the opening portion by a physical or chemical vapor deposition method; and then etching the second conductive layer.

In het proces voor de productie van de koude 15 kathode veldemissie inrichting of het proces voor de productie van een koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens het eerste aspect van de onderhavige uitvinding, wordt bij voorkeur tenminste een bovenste gedeelte van de zijwand in de bovengenoemde stap 20 (H) verwijderd, zodat er geen zijwand aanwezig is op een denkbeeldig lijnsegment, dat het bovenoppervlak van de emitterelektrode en het randgedeelte van het in de poortelektrode gevormde openingsgedeelte verbindt. In de koude kathode veldemissie inrichting of de koude kathode 25 veldemissie weergeefeenheid volgens het eerste aspect van de onderhavige uitvinding is bij voorkeur geen zijwand aanwezig op een denkbeeldig lijnsegment, dat het bovenoppervlak van de emitterelektrode en het — randgedeelte van het in de poortelektrode gevormde 30 openingsgedeelte verbindt. In deze configuraties kan een elektrisch veld op betrouwbare wijze gegenereerd worden wanneer een spanning aangebracht wordt tussen de emitterelektrode en de poortelektrode. In deze configuraties steekt het eindgedeelte van het in de 35 poortelektrode gevormde openingsgedeelte uit over het bovenste eindgedeelte van het in de isolerende tussenlaag gevormde openingsgedeelte, waardoor het eindgedeelte van het in de poortelektrode gevormde 1016128 I 12 openingsgedeelte blootgesteld wordt, zodat een elektrisch I veld gemakkelijker gevormd kan worden.In the process for the production of the cold cathode field emission device or the process for the production of a cold cathode field emission display unit according to the first aspect of the present invention, preferably at least one upper portion of the side wall in the above-mentioned step 20 ( H) removed so that no sidewall is present on an imaginary line segment that connects the upper surface of the emitter electrode and the edge portion of the opening portion formed in the gate electrode. In the cold cathode field emission device or the cold cathode field emission display unit according to the first aspect of the present invention, preferably, no side wall is present on an imaginary line segment that the upper surface of the emitter electrode and the edge portion of the opening portion formed in the gate electrode. connects. In these configurations, an electric field can be reliably generated when a voltage is applied between the emitter electrode and the gate electrode. In these configurations, the end portion of the opening portion formed in the gate electrode projects over the upper end portion of the opening portion formed in the insulating interlayer, exposing the end portion of the opening portion formed in the gate electrode so that an electric field is easier can be formed.

Verder kan in de koude kathode veldemissie I inrichting, de koude kathode veldemissie weergeefeenheid I 5 of de processen voor de productie daarvan volgens het I eerste aspect van de onderhavige uitvinding, een uitvoeringsvorm gebruikt worden, waarin een scherphoekig I gedeelte gevormd wordt op het bovenoppervlak van de I emitterelektrode door het etsen van de tweede geleidende 10 laag en is het scherphoekige gedeelte gevormd uit een oppervlak, dat zich uitspreidt vanaf een in het centrale I gedeelte van het bovenste oppervlak gevormde put tot een I randgedeelte van het bovenoppervlak en een zijoppervlak I van de emitterelektrode.Furthermore, in the cold cathode field emission device, the cold cathode field emission display unit I5 or the processes for the production thereof according to the first aspect of the present invention, an embodiment can be used in which a sharp-angled I portion is formed on the upper surface of the I emitter electrode by etching the second conductive layer and the sharp-angled portion is formed from a surface that extends from a well formed in the central portion of the upper surface to an edge portion of the upper surface and a side surface I of the emitter electrode.

I 15 In het proces voor de productie van een koude I kathode veldemissie inrichting of het proces voor de I productie van een koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens het eerste aspect van de onderhavige uitvinding, kan een uitvoeringsvorm gebruikt I 20 worden, waarin de bovenstaande stap (G) de stappen omvat I voor het vormen van een maskermateriaallaag op het gehele oppervlak; het gedeeltelijk verwijderen van de I maskermateriaallaag teneinde de maskermateriaallaag over te laten op de tweede geleidende laag boven het in de 25 isolerende tussenlaag gevormde openingsgedeelte; en het vervolgens etsen van de tweede geleidende laag om in het openingsgedeelte de emitterelektrode (dat wil zeggen de emitterelektrode waarvan het bovenoppervlak een conische — vorm heeft) te vormen, welke emitterelektrode de vorm 30 heeft van een kolom, die gevormd is uit de tweede geleidende laag en een scherphoekig gedeelte heeft, dat gevormd is op het bovenoppervlak daarvan, en waarbij het H scherphoekige gedeelte gevormd is van een uiteinde oppervlak, dat in de richting van het centrale gedeelte 35 van het bovenoppervlak uitsteekt. In deze uitvoeringsvorm wordt naar wens de tweede geleidende laag geëtst onder H omstandigheden, waarin de etssnelheid van de tweede geleidende laag groter is dan de etssnelheid van de I '1016128 13 maskermateriaallaag. Wanneer de etssnelheid van de maskermateriaallaag gelijk is aan 1, is de etssnelheid van de tweede geleidende laag naar wéns tenminste 1,5, bij voorkeur tenminste 2, nog meer bij voorkeur 5 tenminste 3. Dit punt is tevens toepasbaar bij de hierna te geven uitleg.In the process for the production of a cold cathode field emission device or the process for the production of a cold cathode field emission display unit according to the first aspect of the present invention, an embodiment can be used in which the above step ( G) comprises the steps of forming a mask material layer on the entire surface; partially removing the mask material layer to transfer the mask material layer to the second conductive layer above the opening portion formed in the insulating intermediate layer; and then etching the second conductive layer to form in the opening portion the emitter electrode (i.e., the emitter electrode whose upper surface has a conical shape), which emitter electrode is in the form of a column formed from the second conductive layer and has a sharp-angled portion formed on the upper surface thereof, and wherein the H sharp-angled portion is formed from an end surface protruding in the direction of the central portion 35 of the upper surface. In this embodiment, the second conductive layer is etched as desired under H conditions, wherein the etching rate of the second conductive layer is greater than the etching rate of the mask material layer. When the etching speed of the mask material layer is 1, the etching speed of the second conductive layer is at least 1.5, preferably at least 2, even more preferably at least 3. This point is also applicable to the explanation to be given below .

In de koude kathode veldemissie inrichting of koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens het eerste aspect van de onderhavige uitvinding kan een 10 uitvoeringsvorm gebruikt worden, waarin een scherphoekig gedeelte gevormd wordt op het bovenoppervlak van de emitterelektrode, het scherphoekig gedeelte gevormd is van een uiteinde oppervlak, dat uitsteekt in de richting van het centrale gedeelte van het bovenste oppervlak, en 15 de emitterelektrode (dat wil zeggen emitterelektrode waarvan het bovenoppervlak een conische vorm heeft), nadat de tweede geleidende laag op het gehele oppervlak, waaronder de binnenzijde van het openingsgedeelte gevormd is door een fysische of chemische dampdepositie 20 werkwijze,- gevormd is door het vormen van-een maskermateriaallaag op het gehele oppervlak; het gedeeltelijk verwijderen van de maskermateriaallaag teneinde de maskermateriaallaag op de tweede geleidende laag boven het in de isolerende tussenlaag gevormde 25 openingsgedeelte over te laten; het etsen *van de tweede geleidende laag; en het vervolgens verwijderen van tenminste het bovenste gedeelte van de zijwand. In deze uitvoeringsvorm wordt naar wens de tweede geleidende laag — geëtst onder omstandigheden, waarin de etssnelheid van de 30 tweede geleidende laag hoger is dan de etssnelheid van de maskermateriaallaag.In the cold cathode field emission device or cold cathode field emission display unit according to the first aspect of the present invention, an embodiment can be used in which a sharp-angled portion is formed on the upper surface of the emitter electrode, the sharp-angled portion is formed from an end surface that protrudes in the direction of the central portion of the upper surface, and the emitter electrode (i.e., emitter electrode whose upper surface has a conical shape), after the second conductive layer is formed on the entire surface, including the inside of the opening portion a physical or chemical vapor deposition method, - formed by forming a mask material layer on the entire surface; partially removing the mask material layer so as to leave the mask material layer on the second conductive layer above the opening portion formed in the insulating intermediate layer; etching * the second conductive layer; and subsequently removing at least the upper portion of the side wall. In this embodiment, the second conductive layer is etched as desired under conditions in which the etching rate of the second conductive layer is higher than the etching rate of the mask material layer.

In het proces voor de productie van een koude kathode veldemissie inrichting of een koude kathode veldemissie weergeefinrichting volgens het eerste aspect 35 van de onderhavige uitvinding, kan een uitvoeringsvorm verschaft worden, waarin na de stap (C), het proces de stappen omvat van het vormen van een isolerende film op het gehele oppervlak en het vervolgens vormen van een 1 n 1 r 1 ? 8 I 14 I focus elektrode op de isolerende film en de bovengenoemde stap (D) de stap omvat van het vormen van het I openingsgedeelte, dat door de focuselektrode, de I isolerende film, de poortelektrode en de isolerende I 5 tussenlaag penetreert en een bodemgedeelte heeft, waar de I elektrodelaag blootgesteld wordt door middel van de I bovengenoemde uitvoeringsvorm, heeft de koude kathode I veldemissie inrichting of de koude kathode veldemissie I weergeefeenheid een focus elektrode, die gevormd is boven I 10 de poortelektrode door de isolerende film.In the process for the production of a cold cathode field emission device or a cold cathode field emission display device according to the first aspect of the present invention, an embodiment may be provided in which after the step (C), the process comprises the steps of forming of an insulating film on the entire surface and subsequently forming a 1 n 1 r 1? The focus electrode on the insulating film and the above step (D) comprises the step of forming the opening portion which penetrates through the focus electrode, the insulating film, the gate electrode and the insulating intermediate layer and a bottom portion. where the I electrode layer is exposed by the above-mentioned embodiment, the cold cathode I field emission device or the cold cathode field emission I display unit has a focus electrode formed above the gate electrode by the insulating film.

Het proces voor de productie van een koude I kathode veldemissie inrichting volgens een tweede aspect van de onderhavige uitvinding voor het bereiken van het bovengenoemde doel omvat de stappen van: I 15 (A) het vormen van een gepatroneerde I elektrodelaag op een diëlectricum ondersteunend substraat; I (B) het vormen van een isolerende tussenlaag op I het diëlectricum ondersteunende substraat en de I 20 elektrodelaag, H (C) het vormen van een poortelektrode gevormd van een eerste geleidende laag op de isolerende tussenlaag, (D) het vormen van een openingsgedeelte, dat penetreert door tenminste de isolerende tussenlaag en een 25 bodemgedeelte heeft, waar de elektrodelaag blootgesteld wordt, (E) het vormen van een isolerende materiaallaag op het gehele oppervlak, waaronder het oppervlak van de zijwand van het openingsgedeelte teneinde het 30 openingsgedeelte in diameter te verkleinen, (F) het vormen van een tweede geleidende laag op de isolerende materiaallaag en het openingsgedeelte door H een fysieke of chemische dampdepositie werkwijze, (G) het etsen van de tweede geleidende laag 35 teneinde een emitter elektrode te vormen die gevormd is in de vorm van een kolom en opgebouwd is uit de tweede H geleidende laag in het openingsgedeelte, en 15 (H) het verwijderen van de isolerende materiaallaag.The process for the production of a cold I cathode field emission device according to a second aspect of the present invention for achieving the above object comprises the steps of: (A) forming a patterned I electrode layer on a dielectric supporting substrate; I (B) forming an insulating intermediate layer on the dielectric supporting substrate and the electrode layer, H (C) forming a gate electrode formed of a first conductive layer on the insulating intermediate layer, (D) forming an opening portion which penetrates through at least the insulating interlayer and has a bottom portion where the electrode layer is exposed, (E) forming an insulating material layer on the entire surface, including the surface of the opening portion sidewall to make the opening portion diameter. (F) forming a second conductive layer on the insulating material layer and the opening portion by H a physical or chemical vapor deposition method, (G) etching the second conductive layer 35 to form an emitter electrode formed in the column-shaped and composed of the second H conductive layer in the opening portion, and (H) removing the insulating ma material layer.

Het proces voor de productie van een koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens een tweede 5 aspect van de onderhavige uitvinding voor het bereiken van het bovenstaande doel is een proces voor de productie van een koude kathode veldemissie weergeefeenheid, die een aantal beeldpunten heeft, waarbij elk beeldpunt een aantal koude kathode 10 veldemissie inrichtingen omvat, waarbij elke koude kathode veldemissie inrichting omvat: (a) een op een diëlectricum ondersteunend substraat gevormde gepatroneerde elektrodelaag, 15 (b) een isolerende tussenlaag, die gevormd is op het diëlectricum ondersteunde substraat en de elektrodelaag, (c) een op de isolerende tussenlaag gevormde poortelektrode, en 20 (d) een emitterelektrode die geplaatst is op de elektrodelaag die gepositioneerd is in een bodemgedeelte van een openingsgedeelte, dat penetreert door de poortelektrode'en de isolerende tussenlaag en gevormd is in de vorm van een kolom, 25 waarbij elk beeldpunt verder omvat: (e) een tweede elektrodelaag en een fluorescerende laag, gevormd op een transparant substraat tegenover de emitter elektrodes, — waarbij het proces de stappen omvat van: 30 (A) het vormen van de gepatroneerde elektrodelaag op het diëlectricum ondersteunende substraat, (B) het vormen van de isolerende tussenlaag op het diëlectricum ondersteunende substraat en de elektrodelaag, 35 (C) het vormen van de poortelektrode, die opgebouwd is uit een eerste geleidende laag op de isolerende tussenlaag, 1016128 I 16 I (D) het vormen van het openingsgedeelte, dat I penetreert door tenminste de isolerende tussenlaag en dat I een bodemgedeelte heeft, waar de elektrodelaag blootgesteld wordt, I 5 (E) het vormen van een isolerende materiaallaag I op het gehele oppervlak, waaronder het oppervlak van de zijwand van het openingsgedeelte teneinde het openingsgedeelte in diameter te verkleinen, (F) het vormen van een tweede geleidende laag op I 10 de isolerende materiaallaag en in het openingsgedeelte I door een fysieke of chemische dampdepositie werkwijze, I (G) het etsen van de tweede geleidende laag I teneinde de emitterelektrode te vormen, die gevormd is in I de vorm van een kolom en die opgebouwd is uit de tweede 15 geleidende laag in het openingsgedeelte, I (H) het verwijderen van de isolerende I materiaallaag, en (I) het bevestigen en met elkaar verbinden van het transparante substraat, waarop de fluorescerende laag I 20 en de tweede elektrodelaag gevormd zijn, en het diëlectricum ondersteunende substraat.The process for the production of a cold cathode field emission display unit according to a second aspect of the present invention for achieving the above object is a process for the production of a cold cathode field emission display unit, which has a plurality of pixels, each pixel having a pixel number of cold cathode 10 field emission devices, wherein each cold cathode field emission device comprises: (a) a patterned electrode layer formed on a dielectric supporting substrate, (b) an insulating intermediate layer formed on the dielectric supported substrate and the electrode layer, ( c) a gate electrode formed on the insulating interlayer, and (d) an emitter electrode disposed on the electrode layer positioned in a bottom portion of an opening portion that penetrates through the gate electrode and the insulating interlayer and is formed in the form of a column, each pixel further comprising: (e) a second electrode layer and a fluorescent layer formed on a transparent substrate opposite the emitter electrodes, the process comprising the steps of: (A) forming the patterned electrode layer on the dielectric supporting substrate, (B) forming the insulating intermediate layer on the dielectric supporting substrate and the electrode layer, (C) forming the gate electrode, which is composed of a first conductive layer on the insulating intermediate layer, 1016128 I 16 I (D) forming the opening portion, which penetrates through at least the insulating intermediate layer and having I a bottom portion where the electrode layer is exposed, forming an insulating material layer I on the entire surface, including the surface of the side wall of the opening portion to reduce the opening portion in diameter, (F) forming a second conductive layer on the insulating material layer and in the opening portion I by a physics or chemical vapor deposition method, I (G) etching the second conductive layer I to form the emitter electrode, which is formed in the shape of a column and which is composed of the second conductive layer in the opening portion, I ( H) removing the insulating material layer, and (I) attaching and joining together the transparent substrate, on which the fluorescent layer I and the second electrode layer are formed, and the dielectric supporting substrate.

De koude kathode veldemissie inrichting volgens het tweede aspect van de onderhavige uitvinding voor het I bereiken van het bovenstaande doel omvat: H 25 (a) een op een diëlectricum ondersteunend substraat gevormd gepatroneerde elektrodelaag, (b) een isolerende tussenlaag, die gevormd is op het diëlectricum ondersteunende substraat en de elektrodelaag, 30 (c) een poortelektrode, die gevormd is op de H isolerende tussenlaag en gevormd is van een eerste geleidende laag, en (d) een emitterelektrode, die geplaatst is op de elektrodelaag, die gepositioneerd is in een bodemgedeelte 35 van een openingsgedeelte, dat penetreert door de poortelektrode en de isolerende tussenlaag en gevormd is in de vorm van een kolom, 17 waarbij de emitterelektrode, nadat de poortelektrode gevormd is op de isolerende tussenlaag, gevormd is door het vormen van het openingsgedeelte, dat penetreert door tenminste de isolerende tussenlaag en het 5 bodemgedeelte waar de elektrodelaag blootgesteld wordt; het vormen van een isolerende materiaallaag op het gehele oppervlak, waaronder het oppervlak van de zijwand van het openingsgedeelte om het openingsgedeelte in diameter te verkleinen; en het vormen van een tweede geleidende laag 10 op de isolerende materiaallaag en in het openingsgedeelte door een fysieke of chemische dampdepositie werkwijze; en het vervolgens etsen van de tweede geleidende laag.The cold cathode field emission device according to the second aspect of the present invention for achieving the above object comprises: H (a) a patterned electrode layer formed on a dielectric supporting substrate, (b) an insulating intermediate layer formed on the dielectric supporting substrate and electrode layer, (c) a gate electrode formed on the H insulating intermediate layer and formed from a first conductive layer, and (d) an emitter electrode disposed on the electrode layer positioned in a bottom portion 35 of an opening portion that penetrates the gate electrode and the insulating interlayer and is formed in the form of a column, 17 wherein the emitter electrode, after the gate electrode is formed on the insulating interlayer, is formed by forming the opening portion, which penetrates through at least the insulating intermediate layer and the bottom portion where the electrode layer is exposed; forming an insulating material layer on the entire surface, including the surface of the opening portion sidewall to reduce the opening portion in diameter; and forming a second conductive layer 10 on the insulating material layer and in the opening portion by a physical or chemical vapor deposition method; and then etching the second conductive layer.

De koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens het tweede aspect van de onderhavige uitvinding 15 voor het bereiken van het bovenstaande doel is een koude kathode veldemissie weergeefeenheid met een aantal beeldpunten, waarbij elk beeldpunt een aantal koude kathode veldemissie inrichtingen omvat en waarbij elke koude kathode veldemissie inrichting omvat: 20 (a) een op een diëlectricum ondersteunend substraat gevormde gepatroneerde elektrodelaag, (b) een isolerende tussenlaag, die gevormd is op het diëlectricum ondersteunende substraat en de elektrodelaag, 25 (c) een poortelektrode die gevormd is op de isolerende tussenlaag en gevormd is van een eerste geleidende laag, en (d) een emitterelektrode, die geplaatst is op de elektrodelaag, die gepositioneerd in een bodemgedeelte 30 van een openingsgedeelte, dat penetreert door de poortelektrode en de isolerende tussenlaag en gevormd is in de vorm van een kolom, waarbij elk beeldpunt verder omvat: (e) een tweede elektrodelaag en een 35 fluorescerende laag, gevormd op een transparant substraat tegenover de emitter elektrodes, waarbij de emitterelektrode, nadat de poortelektrode gevormd is op de isolerende tussenlaag,The cold cathode field emission display unit according to the second aspect of the present invention for achieving the above object is a cold cathode field emission display unit with a plurality of pixels, each pixel comprising a plurality of cold cathode field emission devices and wherein each cold cathode field emission device (A) a patterned electrode layer formed on a dielectric supporting substrate, (b) an insulating intermediate layer formed on the dielectric supporting substrate and the electrode layer, (c) a gate electrode formed on the insulating intermediate layer and formed of a first conductive layer, and (d) an emitter electrode, which is placed on the electrode layer, which is positioned in a bottom portion 30 of an opening portion, which penetrates through the gate electrode and the insulating intermediate layer and is formed in the form of a column, wherein each pixel further comprises: (e) a second electrode layer and a 3 5, a fluorescent layer formed on a transparent substrate opposite the emitter electrodes, the emitter electrode being formed on the insulating intermediate layer after the gate electrode has been formed;

4 Π Λ G Λ O Q4 Λ Λ G Λ O Q

I 18 I gevormd is door het vormen van het openingsgedeelte, dat I penetreert door tenminste de isolerende tussenlaag en dat I het bodemgedeelte heeft waar de elektrodelaag I blootgesteld wordt, het vormen van een isolerende I 5 materiaallaag op het gehele oppervlak waaronder het oppervlak van de zijwand van het openingsgedeelte om het I openingsgedeelte in diameter te verkleinen; het vormen I van een tweede geleidende laag op de isolerende I materiaallaag en in het openingsgedeelte door een fysieke I 10 of chemische dampdepositie werkwijze; en het vervolgens I etsen van de tweede geleidende laag.I 18 I is formed by forming the opening portion, which penetrates through at least the insulating intermediate layer and which has the bottom portion where the electrode layer I is exposed, forming an insulating material layer on the entire surface including the surface of the side wall of the opening portion to reduce the opening portion in diameter; forming a second conductive layer on the insulating material layer and in the opening portion by a physical or chemical vapor deposition method; and then etching the second conductive layer.

I In de koude kathode veldemissie inrichting, de I koude kathode veldemissie weergeefeenheid of de processen I voor de productie ervan volgens het tweede aspect van de I 15 onderhavige uitvinding, wordt het oppervlak van de B elektrodelaag, wanneer het openingsgedeelte in diameter B verkleind wordt door het vormen van de isolerende B materiaallaag op de poortelektrode waaronder het B oppervlak van de zijwand van het openingsgedeelte, B 20 blootgesteld in het bodemgedeelte van het in diameter B verkleinde openingsgedeelte.In the cold cathode field emission device, the cold cathode field emission display unit or the processes I for its production according to the second aspect of the present invention, the surface of the B electrode layer becomes smaller when the opening portion in diameter B is reduced by forming the insulating B material layer on the gate electrode including the B surface of the side wall of the opening portion, exposed in the bottom portion of the opening portion reduced in diameter B.

B In de koude kathode veldemissie inrichting, de B koude kathode veldemissie weergeefeenheid of de B processen voor de productie daarvan volgens het tweede B 25 aspect van de onderhavige uitvinding kan tevens een B uitvoeringsvorm gebruikt worden, waarin een scherphoekig B gedeelte gevormd wordt op het bovenoppervlak van de B emitterelektrode door het etsen van de tweede geleidende B laag, en waarin het scherphoekige gedeelte gevormd is van B 30 een oppervlak, dat zich uitstrekt vanaf een in het centrale gedeelte van het bovenoppervlak gevormde put tot aan een randgedeelte van het bovenoppervlak en een zijoppervlak van de emitterelektrode.B In the cold cathode field emission device, the B cold cathode field emission display unit or the B processes for the production thereof according to the second B aspect of the present invention, a B embodiment can also be used in which a sharp-angled B portion is formed on the upper surface of the B emitter electrode by etching the second conductive B layer, and wherein the sharp-angled portion is formed from B 30 a surface extending from a well formed in the central portion of the upper surface up to an edge portion of the upper surface and a side surface of the emitter electrode.

In het proces voor de productie van een koude 35 kathode veldemissie inrichting of het proces voor de productie van een koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens het tweede aspect van de onderhavige uitvinding, kan er tevens een uitvoeringsvorm 19 gebruikt worden waarin de bovenstaande stap (G) de stappen omvat van het vormen van een maskermateriaallaag op het gehele oppervlak; het gedeeltelijk verwijderen van de maskermateriaallaag teneinde de maskermateriaallaag op 5 de tweede geleidende laag boven het in de isolerende tussenlaag gevormde openingsgedeelte over te laten; en het vervolgens etsen van de tweede geleidende laag teneinde in het openingsgedeelte de emitterelektrode (d.w.z. de emitterelektrode waarvan het bovenoppervlak.In the process for the production of a cold cathode field emission device or the process for the production of a cold cathode field emission display unit according to the second aspect of the present invention, an embodiment 19 can also be used in which the above step (G) comprises steps of forming a mask material layer on the entire surface; partially removing the mask material layer so as to leave the mask material layer on the second conductive layer above the opening portion formed in the insulating intermediate layer; and then etching the second conductive layer so as to have in the opening portion the emitter electrode (i.e., the emitter electrode whose upper surface.

10 een conische vorm heeft) te vormen, welke emitterelektrode de vorm heeft van een kolom, opgebouwd is uit de tweede geleidende laag en een scherphoekig gedeelte heeft, dat gevormd is op het bovenoppervlak daarvan, waarbij het scherphoekige gedeelte opgebouwd is 15 uit een uiteindoppervlak, dat in de richting van het centrale gedeelte van het bovenoppervlak uitsteekt. In deze uitvoeringsvorm wordt naar wens de tweede geleidende laag geëtst onder de omstandigheden, waarin de etssnelheid van de tweede geleidende laag hoger is dan de 20 etssnelheid van de maskermateriaal laag.10 has a conical shape, which emitter electrode has the shape of a column, is made up of the second conductive layer and has a sharp-angled portion formed on its upper surface, the sharp-angled portion being made up of an end surface, which protrudes in the direction of the central portion of the upper surface. In this embodiment, the second conductive layer is etched as desired under the circumstances in which the etching speed of the second conductive layer is higher than the etching speed of the mask material layer.

In de koude kathode veldemissie inrichting of de koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens het tweede aspect van de onderhavige uitvinding, kan tevens een uitvoeringsvorm toegepast worden, waarin een 25 scherphoekig gedeelte gevormd wordt op het bovenoppervlak van de emitterelektrode, waarin het scherphoekige gedeelte gevormd is van een uiteinde oppervlak, dat uitsteekt in de richting van het centrale gedeelte van het bovenoppervlak, en waarin de emitterelektrode (d.w.z. 30 de emitterelektrode waarvan het bovenoppervlak een conische vorm heeft) gevormd is, nadat de tweede geleidende laag gevormd is op de isolerende materiaallaag en in het openingsgedeelte door een fysieke of chemische dampdepositie werkwijze, door het vormen van een 35 maskermateriaallaag op het gehele oppervlak; het gedeeltelijk verwijderen van de maskermateriaallaag teneinde de maskermateriaallaag op de tweede geleidende laag boven het in de isolerende tussenlaag gevormde I 20 I openingsgedeelte over te laten; en het vervolgens etsen I van de tweede geleidende laag. Ook in deze uitvoeringsvorm wordt naar wens de tweede geleidende laag geëtst onder omstandigheden waarin de etssnelheid van de I 5 tweede geleidende laag hoger is dan de etssnelheid van de I maskermateriaallaag.In the cold cathode field emission device or the cold cathode field emission display unit according to the second aspect of the present invention, an embodiment can also be used in which a sharp-angled portion is formed on the upper surface of the emitter electrode, in which the sharp-angled portion is formed of a end surface protruding toward the central portion of the upper surface, and in which the emitter electrode (ie, the emitter electrode whose upper surface has a conical shape) is formed after the second conductive layer is formed on the insulating material layer and in the opening portion by a physical or chemical vapor deposition method, by forming a mask material layer on the entire surface; partially removing the mask material layer to leave the mask material layer on the second conductive layer above the opening portion formed in the insulating intermediate layer; and then etching the second conductive layer. Also in this embodiment, the second conductive layer is etched as desired under conditions in which the etching rate of the second conductive layer is higher than the etching rate of the mask material layer.

Het proces voor de productie van een koude I kathode veldemissie inrichting of een koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens het eerste of het I 10 tweede aspect van de onderhavige uitvinding omvat de bovengenoemde stap (D) bij voorkeur de stappen van het I vormen van een afdeklaag op de isolerende tussenlaag en I de poortelektrode door een lithografie werkwijze; het I vormen van een openingsgedeelte in de poortelektrode H 15 gebruikmakend van de afdeklaag als een etsmasker; en het vervolgens verder vormen van een openingsgedeelte in de isolerende tussenlaag onder het in de poortelektrode gevormde openingsgedeelte gebruikmakend van de afdeklaag als een etsmasker, zodat het openingsgedeelte de 20 elektrodelaag bereikt.The process for the production of a cold I cathode field emission device or a cold cathode field emission display unit according to the first or the second aspect of the present invention comprises the above-mentioned step (D) preferably the steps of forming a covering layer on the insulating interlayer and the gate electrode by a lithography method; forming an opening portion in the gate electrode H 15 using the cover layer as an etching mask; and then further forming an opening portion in the insulating intermediate layer below the opening portion formed in the gate electrode using the cover layer as an etching mask so that the opening portion reaches the electrode layer.

In de koude kathode veldemissie inrichting, de koude kathode veldemissie weergeefeenheid of de processen voor de productie daarvan volgens het eerste of het tweede aspect van de onderhavige uitvinding, omvat de 25 uitvoeringsvorm, waarin het openingsgedeelte, dat penetreert door "tenminste” de isolerende tussenlaag en dat een bodemgedeelte heeft, waar de elektrodelaag blootgesteld wordt, gevormd wordt, (1) een — uitvoeringsvorm, waarin het openingsgedeelte gevormd H 30 wordt, dat penetreert door de poortelektrode en de isolerende tussenlaag en een bodemgedeelte heeft, waarin de elektrodelaag blootgesteld wordt, d.w.z. de vorming van het openingsgedeelte in de poortelektrode en de H vorming van het openingsgedeelte in de isolerende 35 tussenlaag uitgevoerd worden in een opeenvolgend proces, H en (2) een uitvoeringsvorm, waarin een openingsgedeelte H gevormd wordt in de poortelektrode, wanneer de poortelektrode gevormd wordt, en een openingsgedeelte, 21 dat communiceert met het in de poortelektrode gevormde openingsgedeelte en een bodemgedeelte heeft, waarin de elektrodelaag blootgesteld wordt, gevormd wordt in de isolerende tussenlaag, d.w.z. de vorming van het 5 openingsgedeelte in de poortelektrode en de vorming van het openingsgedeelte in de isolerende tussenlaag, uitgevoerd worden in verschillende processen.In the cold cathode field emission device, the cold cathode field emission display unit or the processes for the production thereof according to the first or the second aspect of the present invention, the embodiment comprises, wherein the opening portion which penetrates through "at least" the insulating intermediate layer and having a bottom portion where the electrode layer is exposed is formed, (1) an embodiment wherein the aperture portion is formed which penetrates through the gate electrode and has the insulating intermediate layer and a bottom portion in which the electrode layer is exposed, ie the formation of the opening portion in the gate electrode and the H formation of the opening portion in the insulating interlayer are performed in a sequential process, H and (2) an embodiment in which an opening portion H is formed in the gate electrode when the gate electrode is formed , and an opening portion 21 that communicates with the in the gate electrode formed opening portion and a bottom portion in which the electrode layer is exposed is formed in the insulating intermediate layer, i.e. the formation of the opening portion in the gate electrode and the formation of the opening portion in the insulating intermediate layer are carried out in different processes.

Het proces voor de productie van een koude kathode veldemissie inrichting volgens een derde aspect 10 van de onderhavige uitvinding voor het bereiken van het bovenstaande doel omvat de stappen van: (A) het vormen van een gepatroneerde elektrodelaag op een diëlectricum ondersteunend substraat, 15 (B) het vormen van een isolerende tussenlaag op het diëlectricum ondersteunende substraat en de elektrodelaag, (C) het vormen van een poortelektrode, die gevormd is van een eerste geleidende laag op de 20 isolerende tussenlaag, (D) het vormen van een isolerende film op het gehele oppervlak, (E) het vormen van een eerste openingsgedeelte, dat penetreert door de isolerende film en een 25 bodemgedeelte heeft, waarin de poortelektrode blootgesteld wordt, (F) het vormen van een eerste zijwand van een eerst isolerend materiaal op de zijwand van het eerste openingsgedeelte teneinde het eerste openingsgedeelte in 30 diameter te verkleinen, (G) het vormen van een tweede openingsgedeelte, dat penetreert de poortelektrode en de isolerende tussenlaag onder het in diameter verkleinde eerste openingsgedeelte en dat een bodemgedeelte heeft, waarin 35 de elektrodelaag blootgesteld wordt, (H) het vormen van een tweede zijwand van een tweede isolerend materiaal op de eerste zijwand en de zijwand van het tweede openingsgedeelte teneinde hetThe process for the production of a cold cathode field emission device according to a third aspect of the present invention for achieving the above object comprises the steps of: (A) forming a patterned electrode layer on a dielectric supporting substrate, (B) ) forming an insulating intermediate layer on the dielectric supporting substrate and the electrode layer, (C) forming a gate electrode formed of a first conductive layer on the insulating intermediate layer, (D) forming an insulating film on the entire surface, (E) forming a first opening portion that penetrates through the insulating film and has a bottom portion into which the gate electrode is exposed, (F) forming a first side wall of a first insulating material on the side wall of the first opening portion to reduce the first opening portion in diameter, (G) forming a second opening portion that penetrates the gate electrode and the insulating intermediate layer below the diameter-reduced first opening portion and which has a bottom portion in which the electrode layer is exposed; (H) forming a second side wall of a second insulating material on the first side wall and the side wall of the second opening portion in order to

λ n 4 C 4 o Qλ n 4 C 4 o Q

I 22 I eerste openingsgedeelte verder in diameter te verkleinen I en teneinde het tweede openingsgedeelte in diameter te I verkleinen, I (I) het vormen van een tweede geleidende laag op I 5 het gehele oppervlak, waaronder de binnenzijdes van de I eerste en tweede openingsgedeeltes door een fysieke of I chemische dampdepositie werkwijze, I (J) het etsen van de tweede geleidende laag I teneinde een emitterelektrode te vormen, die gevormd is I 10 in de vorm van een kolom en die opgebouwd is uit de tweede geleidende laag in het tweede openingsgedeelte, en I (K) het verwijderen van de eerste zijwand en het verwijderen van tenminste een bovenste gedeelte van de tweede zijwand.I 22 I further reduce the diameter of the first opening portion and, in order to reduce the second opening portion, I (I) forming a second conductive layer on the entire surface, including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method, I (J) etching the second conductive layer I to form an emitter electrode, which is formed in the form of a column and is composed of the second conductive layer in the second opening portion, and I (K) removing the first side wall and removing at least an upper portion of the second side wall.

I 15 Een koude kathode veldemissie inrichting volgens I een derde aspect van de onderhavige uitvinding kan I geproduceerd worden door het bovenstaande proces voor de productie van een koude kathode veldemissie inrichting volgens het derde aspect van de onderhavige uitvinding.A cold cathode field emission device according to a third aspect of the present invention can be produced by the above process for the production of a cold cathode field emission device according to the third aspect of the present invention.

I 20 Het proces voor de productie van een koude I kathode veldemissie weergeefeenheid volgens een derde I aspect van de onderhavige uitvinding voor het bereiken van het bovenstaande doel is een proces voor de productie van een koude kathode veldemissie weergeefeenheid, die 25 een aantal beeldpunten heeft, waarbij elk beeldpunt een aantal koude kathode veldemissie inrichtingen omvat en waarbij elke koude kathode veldemissie inrichting omvat: (a) een op een diëlectricum ondersteunend substraat gevormde gepatroneerde elektrodelaag, 30 (b) een isolerende tussenlaag, die gevormd is op het diëlectricum ondersteunende substraat en de elektrodelaag, (c) een op de isolerende tussenlaag gevormde poortelektrode, en 35 (d) een emitterelektrode, die geplaatst is op de elektrodelaag, die gepositioneerd is in een bodemgedeelte van een tweede openingsgedeelte, dat penetreert door de 23 poortelektrode en de isolerende tussenlaag en dat gevormd is in de vorm van een kolom, waarbij elk beeldpunt verder omvat: (e) een tweede elektrodelaag en een 5 fluorescerende laag, gevormd op een transparant substraat tegenover de emitter elektrodes, waarbij het proces de stappen omvat van: (A) het vormen van de gepatroneerde elektrodelaag op het diëlectricum ondersteunend substraat, 10 (B) he vormen van de isolerende tussenlaag op het diëlectricum ondersteunende substraat en de e1ektrodelaag, (C) het vormen van de poortelektrode, die opgebouwd is uit een eerste geleidende laag op de 15 isolerende tussenlaag, (D) het vormen van een isolerende film op het gehele oppervlak, (E) het vormen van een eerste openingsgedeelte, dat penetreert door de isolerende film en een 20 bodemgedeelte heeft, waar de poortelektrode blootgesteld wordt, (F) het vormen van een eerste zijwand van een eerste isolerend materiaal op de zijwand van het eerste openingsgedeelte teneinde het eerste openingsgedeelte in 25 diameter te verkleinen, (G) het vormen van het tweede openingsgedeelte, dat penetreert de poortelektrode en de isolerende tussenlaag onder het in diameter verkleinde eerste — openingsgedeelte en dat een bodemgedeelte heeft, waar de 30 elektrodelaag blootgesteld wordt, en dat een bodemgedeelte heeft, waar de elektrodelaag blootgesteld wordt, (H) het vormen van een tweede zijwand van een tweede isolerend materiaal op de eerste zijwand en de 35 zijwand van het tweede openingsgedeelte om het eerste openingsgedeelte verder in diameter te verkleinen en het tweede openingsgedeelte in diameter te verkleinen, mis 1 o» I 24 I (I) het vormen van een tweede geleidende laag op I het gehele oppervlak waaronder de binnenzijdes van de eerste en tweede openingsgedeeltes door een fysieke of I chemische dampdepositie werkwijze, I 5 (J) het etsen van de tweede geleidende laag .The process for producing a cold cathode field emission display unit according to a third aspect of the present invention for achieving the above object is a process for producing a cold cathode field emission display unit, which has a plurality of pixels, wherein each pixel comprises a plurality of cold cathode field emission devices and wherein each cold cathode field emission device comprises: (a) a patterned electrode layer formed on a dielectric supporting substrate, (b) an insulating intermediate layer formed on the dielectric supporting substrate and the electrode layer, (c) a gate electrode formed on the insulating interlayer, and (d) an emitter electrode disposed on the electrode layer positioned in a bottom portion of a second opening portion that penetrates through the gate electrode and the insulating interlayer, and which is formed in the form of a column, with each pixel further comprises: (e) a second electrode layer and a fluorescent layer formed on a transparent substrate opposite the emitter electrodes, the process comprising the steps of: (A) forming the patterned electrode layer on the dielectric supporting substrate, (B) ) forming the insulating interlayer on the dielectric supporting substrate and the electrode layer, (C) forming the gate electrode, which is composed of a first conductive layer on the insulating interlayer, (D) forming an insulating film on the entire surface, (E) forming a first opening portion which penetrates through the insulating film and has a bottom portion where the gate electrode is exposed, (F) forming a first side wall of a first insulating material on the side wall of the first opening portion to reduce the first opening portion in diameter, (G) forming the second opening portion, which penetrates the gate electrode and the insulating interlayer below the diameter-reduced first-opening portion and having a bottom portion where the electrode layer is exposed, and having a bottom portion where the electrode layer is exposed, (H) forming a second side wall of a second insulating material on the first side wall and the side wall of the second opening portion to further reduce the diameter of the first opening portion and to reduce the diameter of the second opening portion, forming a second conductive layer on the entire surface including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method, etching the second conductive layer.

I teneinde de emitterelektrode te vormen, die gevormd is in I de vorm van een kolom en die opgebouwd is uit de tweede I geleidende laag in het tweede openingsgedeelte, I (K) het verwijderen van de eerste zijwand en het 10 verwijderen van tenminste een bovenste gedeelte van de I tweede zijwand, en I (L) het bevestigen en het met elkaar verbinden van het transparante.substraat, waarop de fluorescerende I laag en de tweede elektrodelaag gevormd zijn en het I 15 diëlectricum ondersteunende substraat.I to form the emitter electrode, which is formed in the form of a column and which is composed of the second conductive layer in the second opening portion, I (K) removing the first side wall and removing at least one upper portion of the second side wall, and I (L) attaching and joining together the transparent substrate on which the fluorescent layer and the second electrode layer are formed and the dielectric supporting substrate.

Een koude kathode veldemissie weergeefeenheid I volgens een derde aspect van de onderhavige uitvinding kan geproduceerd worden door het bovenstaande proces voor I de productie van een koude kathode veldemissie 20 weergeefeenheid volgens het derde aspect van de onderhavige uitvinding.A cold cathode field emission display unit I according to a third aspect of the present invention can be produced by the above process for the production of a cold cathode field emission display unit according to the third aspect of the present invention.

In het proces voor de productie van een koude kathode veldemissie inrichting of het proces voor de productie van een koude kathode veldemissie 25 weergeefeenheid volgens het derde aspect van de onderhavige uitvinding, kan een uitvoeringsvorm toegepast worden waarin naast stap (D) het proces de stappen omvat voor het vormen van een focus elektrode op de isolerende *” film en waarin de bovenstaande stap (E) de stap omvat van 30 het vormen van het eerste openingsgedeelte, dat door de focus elektrode en de isolerende film penetreert en een bodemgedeelte heeft, waar de poortelektrode blootgesteld wordt. Een koude kathode veldemissie inrichting of een H koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens een H 35 vierde aspect van de onderhavige uitvinding, die later beschreven zal worden, kan geproduceerd worden door het H bovengenoemde proces voor de productie van een koude kathode veldemissie inrichting óf het bovengenoemde 25 proces voor de productie van een koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens bovenstaande uitvoeringsvorm.In the process for the production of a cold cathode field emission device or the process for the production of a cold cathode field emission display unit according to the third aspect of the present invention, an embodiment can be used in which in addition to step (D) the process comprises the steps for forming a focus electrode on the insulating film and wherein the above step (E) comprises the step of forming the first opening portion which penetrates through the focusing electrode and the insulating film and has a bottom portion where the gate electrode is exposed. A cold cathode field emission device or an H cold cathode field emission display unit according to an H fourth aspect of the present invention, which will be described later, can be produced by the H above process for the production of a cold cathode field emission device or the above. process for the production of a cold cathode field emission display unit according to the above embodiment.

In het proces voor de productie van een koude 5 kathode veldemissie inrichting of het proces voor de productie van een koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens het derde aspect van de onderhavige uitvinding kan een uitvoeringsvorm toegepast worden, waarin naast stap (D) het proces de stappen omvat 10 van het vormen van een focuselektrode op de isolerende film en verder het vormen van een tweede isolerende film op het gehele oppervlak en waarin de bovengenoemde stap (E) de stap omvat van het vormen van het eerste openingsgedeelte, dat door de tweede isolerende film, de 15 focuselektrode en de isolerende film penetreert en een bodemgedeelte heeft, waar de poortelektrode blootgesteld wordt. Een koude kathode veldemissie inrichting of een koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens een vijfde aspect van de onderhavige uitvinding, die later 20 beschreven zal worden, kunnen geproduceerd worden door het bovengenoemde proces voor de productie van een koude kathode veldemissie inrichting of het bovengenoemde proces voor de productie van een koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens bovengenoemde 25 uitvoeringsvorm.In the process for the production of a cold cathode field emission device or the process for the production of a cold cathode field emission display unit according to the third aspect of the present invention, an embodiment can be used in which, in addition to step (D), the process comprises the steps 10 of forming a focus electrode on the insulating film and further forming a second insulating film on the entire surface and wherein the above-mentioned step (E) comprises the step of forming the first opening portion, which is formed by the second insulating film, penetrates the focusing electrode and the insulating film and has a bottom portion where the gate electrode is exposed. A cold cathode field emission device or a cold cathode field emission display unit according to a fifth aspect of the present invention, which will be described later, can be produced by the above process for the production of a cold cathode field emission device or the above process for the production of a cold cathode field emission display unit according to the above-mentioned embodiment.

In het proces voor de productie van de koude kathode veldemissie inrichting of het proces voor de productie van de koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens het derde aspect van de 30 onderhavige uitvinding wordt bij voorkeur tenminste een bovengedeelte van de tweede zijwand verwijderd in de bovengenoemde stap (K) , zodat geen tweede zijwand aanwezig is op een denkbeeldig lijnsegment, dat het bovenoppervlak van de emitterelektrode en het 35 randgedeelte van het in de poortelektrode gevormde tweede openingsgedeelte verbindt. In deze uitvoeringsvorm steekt bij voorkeur het eindgedeelte van het in de poortelektrode gevormde tweede openingsgedeelte uit over 1016128 I 26 I het bovenste eindgedeelte van het tweede I openingsgedeelte, dat gevormd is in de isolerende I tussenlaag.In the process for the production of the cold cathode field emission device or the process for the production of the cold cathode field emission display unit according to the third aspect of the present invention, preferably at least an upper part of the second sidewall is removed in the above-mentioned step (K so that no second sidewall is present on an imaginary line segment connecting the upper surface of the emitter electrode and the edge portion of the second opening portion formed in the gate electrode. In this embodiment, the end portion of the second opening portion formed in the gate electrode preferably extends over the upper end portion of the second opening portion formed in the insulating intermediate layer.

I In het proces voor de productie van de koude I 5 kathode veldemissie inrichting of het proces voor de I productie van de koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens het derde aspect van de I onderhavige uitvinding kan een uitvoeringsvorm toegepast I worden, waarin een scherphoekig gedeelte gevormd wordt op I 10 het bovenoppervlak van de emitterelektrode door het etsen van de tweede geleidende laag, en is het scherphoekige I gedeelte opgebouwd uit een oppervlak, dat zich uitspreidt I vanaf een in het centrale gedeelte van het bovenoppervlak I gevormde put tot aan een randgedeelte van het 15 bovenoppervlak en een zijoppervlak van de I emitterelektrode. Aldus kan een uitvoeringsvorm toegepast worden waarin de bovengenoemde stap (J) de stappen omvat I van het vormen van een maskermateriaallaag op het gehele oppervlak; het gedeeltelijk verwijderen van de 20 maskermateriaallaag teneinde de maskermateriaallaag op de tweede geleidende laag boven het in de isolerende tussenlaag gevormde openingsgedeelte over te laten; en het vervolgens etsen van de tweede geleidende laag om in het tweede openingsgedeelte de emitterelektrode te 25 vormen, die de vorm heeft van een kolom, opgebouwd is uit de tweede geleidende laag en een scherphoekig gedeelte heeft, dat gevormd is op het bovenoppervlak daarvan, en waarbij het scherphoekige gedeelte opgebouwd is uit een _ uiteinde oppervlak, dat in de richting van het centrale 30 gedeelte van het bovenoppervlak uitsteekt. In deze uitvoeringsvorm wordt de tweede geleidende laag naar wens geëtst onder omstandigheden waarin de etssnelheid van de tweede geleidende laag groter is dan de etssnelheid van de maskermateriaallaag.In the process for the production of the cold cathode field emission device or the process for the production of the cold cathode field emission display unit according to the third aspect of the present invention, an embodiment can be applied in which a sharp-angled portion is formed on the upper surface of the emitter electrode by etching the second conductive layer, and the sharp-angled I portion is made up of a surface that spreads out from a well formed in the central portion of the upper surface I to an edge portion of the 15 upper surface and a side surface of the emitter electrode. Thus, an embodiment can be used in which the above step (J) comprises the steps of forming a mask material layer on the entire surface; partially removing the mask material layer to leave the mask material layer on the second conductive layer above the opening portion formed in the insulating intermediate layer; and then etching the second conductive layer to form in the second opening portion the emitter electrode, which is in the form of a column, made up of the second conductive layer and has a sharp-angled portion formed on the upper surface thereof, and wherein the sharp-angled portion is made up of an end surface that projects in the direction of the central portion of the upper surface. In this embodiment, the second conductive layer is etched as desired under conditions in which the etching rate of the second conductive layer is greater than the etching rate of the mask material layer.

35 In het proces voor de productie van de koude H kathode veldemissie inrichting of het proces voor de productie van een koude kathode veldemissie H weergeefeenheid volgens het derde aspect van de 27 onderhavige uitvinding omvat de bovengenoemde stap (G) bij voorkeur de stap van het vormen van het tweede openingsgedeelte, dat penetreert door de poortelektrode en de isolerende tussenlaag onder het in diameter 5 verkleinde eerste openingsgedeelte en een bodemgedeelte heeft, waar de elektrodelaag blootgesteld is, waarbij gebruik wordt gemaakt van de eerste zijwand als een etsmasker.In the process for the production of the cold H cathode field emission device or the process for the production of a cold cathode field emission H display unit according to the third aspect of the present invention, the above-mentioned step (G) preferably comprises the step of forming of the second opening portion which penetrates through the gate electrode and has the insulating intermediate layer below the first opening portion reduced in diameter and a bottom portion where the electrode layer is exposed, using the first side wall as an etching mask.

De koude kathode veldemissie inrichting volgens 10 een derde aspect van de onderhavige uitvinding voor het bereiken van het bovengenoemde doel omvat: (a) een op een diëlectricum ondersteunend substraat gevormde elektrodelaag, (b) een isolerende tussenlaag, die gevormd is op 15 het diëlectricum ondersteunende substraat en de elektrodelaag, (c) een poortelektrode die gevormd is op de isolerende tussenlaag en opgebouwd is uit een eerste geleidende laag, en 20 (d) een emitterelektrode, die geplaatst is op de elektrodelaag, die gepositioneerd in een bodemgedeelte van het tweede openingsgedeelte, dat door de poortelektrode en de isolerende tussenlaag penetreert en gevormd is in de vorm van een kolom, 25 waarbij de emitterelektrode, nadat de poortelektrode gevormd is op de isolerende tussenlaag, gevormd wordt door het vormen van een isolerende film op het gehele oppervlak; het vormen van een eerste openingsgedeelte, dat door de isolerende film penetreert 30 en een bodemgedeelte heeft, waarin de poortelektrode blootgesteld wordt; het vormen van een eerste zijwand van een eerste isolerend materiaal op de zijwand van het eerste openingsgedeelte teneinde het eerste openingsgedeelte in diameter te verkleinen; het vormen 35 van een tweede openingsgedeelte, dat door de poortelektrode en de isolerende tussenlaag onder het in diameter verkleinde eerste openingsgedeelte penetreert en een bodemgedeelte heeft, waar de elektrodelaag mifii 98 I 28 blootgesteld wordt; het vormen van een tweede zijwand van I een tweede isolerend materiaal op de eerste zijwand en op I de zijwand van het tweede openingsgedeelte teneinde het eerste openingsgedeelte verder in diameter te verkleinen I 5 en het tweede openingsgedeelte in diameter te verkleinen; het vormen van een tweede geleidende laag op het gehele I oppervlak, waaronder de binnenzijdes van de eerste en tweede openingsgedeeltes door een fysieke of chemische dampdepositie werkwijze; het etsen van de tweede I 10 geleidende laag; en het vervolgens verwijderen van de I eerste zijwand en het verwijderen van tenminste een I bovenste gedeelte van de tweede zijwand.The cold cathode field emission device according to a third aspect of the present invention for achieving the above object comprises: (a) an electrode layer formed on a dielectric supporting substrate, (b) an insulating intermediate layer formed on the dielectric supporting substrate and the electrode layer, (c) a gate electrode formed on the insulating intermediate layer and made up of a first conductive layer, and (d) an emitter electrode placed on the electrode layer positioned in a bottom portion of the second opening portion which penetrates through the gate electrode and the interlayer insulating layer and is formed in the form of a column, the emitter electrode, after the gate electrode is formed on the interlayer insulating layer, formed by forming an insulating film on the entire surface; forming a first opening portion that penetrates the insulating film and has a bottom portion in which the gate electrode is exposed; forming a first side wall of a first insulating material on the side wall of the first opening portion to reduce the first opening portion in diameter; forming a second opening portion which penetrates through the gate electrode and the insulating interlayer below the diameter-reduced first opening portion and has a bottom portion where the electrode layer may be exposed; forming a second side wall of a second insulating material on the first side wall and on the side wall of the second opening portion in order to further reduce the first opening portion in diameter and to reduce the second opening portion in diameter; forming a second conductive layer on the entire surface, including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method; etching the second conductive layer; and subsequently removing the first side wall and removing at least one upper portion of the second side wall.

I De koude kathode veldemissie inrichting volgens een vierde aspect van de onderhavige uitvinding voor het I 15 bereiken van het bovengenoemde doel omvat: I (a) een op een diëlectricum ondersteunend I substraat gevormd gepatroneerde elektrodelaag, I (b) een isolerende tussenlaag, die gevormd is op I het diëlectricum ondersteunende substraat en de I 20 elektrodelaag, I (c) een poortelektrode, die gevormd is op de I isolerende tussenlaag en opgebouwd is uit een eerste geleidende laag, I (d) een focuselektrode, die gevormd is boven de I 25 poortelektrode door een isolerende film I (e) een tweede openingsgedeelte, dat communiceert met een eerste openingsgedeelte dat door de focuselektrode en de isolerende film penetreert en door de poortelektrode en de isolerende tussenlaag penetreert, 30 en (f) een emitterelektrode, die geplaatst is op de elektrodelaag, die gepositioneerd is in een bodemgedeelte van het tweede openingsgedeelte en gevormd is in de vorm van een kolom, 35 waarbij de emitterelektrode gevormd is, nadat de poortelektrode gevormd is op de isolerende tussenlaag, H het vormen van de isolerende film op het gehele oppervlak; het vormen van de focuselektrode op deThe cold cathode field emission device according to a fourth aspect of the present invention for achieving the aforementioned purpose comprises: I (a) a patterned electrode layer formed on a dielectric supporting substrate, I (b) an insulating intermediate layer which is formed on I, the dielectric supporting substrate and the electrode layer, I (c) is a gate electrode formed on the insulating intermediate layer and composed of a first conductive layer, I (d) a focus electrode formed above the I Gate electrode through an insulating film I (e) a second opening portion that communicates with a first opening portion that penetrates through the focus electrode and the insulating film and penetrates through the gate electrode and the insulating interlayer, and (f) an emitter electrode disposed on the electrode layer, which is positioned in a bottom portion of the second opening portion and is formed in the form of a column, the emitt the electrode is formed, after the gate electrode is formed on the insulating interlayer, H forming the insulating film on the entire surface; forming the focus electrode on the

I i Λ «IC Ί O QI Λ Λ IC Ί O Q

29 isolerende film; het vormen van het eerste openingsgedeelte, dat door de focuselektrode en de isolerende film penetreert en een bodemgedeelte heeft, waar de poortelektrode blootgesteld wordt; het vormen van 5 een eerste zijwand van een eerste isolerend materiaal op de zijwand van het eerste openingsgedeelte, teneinde het eerste openingsgedeelte in diameter te verkleinen; het vormen van het tweede openingsgedeelte, dat penetreert door de poortelektrode en de isolerende tussenlaag onder 10 het in diameter verkleinde eerste openingsgedeelte en dat een bodemgedeelte heeft, waar de elektrodelaag blootgesteld wordt; het vormen van een tweede zijwand van een tweede isolerend materiaal op de eerste zijwand en de zijwand van het tweede openingsgedeelte teneinde het 15 eerste openingsgedeelte verder in diameter te verkleinen en het tweede openingsgedeelte in diameter te verkleinen; het vormen van een tweede geleidende laag op het gehele oppervlak waaronder de binnenzijdes van de eerste en tweede openingsgedeeltes door een fysieke of chemische 20 dampdepositiewerkwijze; het etsen van de tweede geleidende laag; en het vervolgens verwijderen van de eerste zijwand en het verwijderen van tenminste een bovenste gedeelte van de tweede zijwand.29 insulating film; forming the first aperture portion that penetrates the focus electrode and the insulating film and has a bottom portion where the gate electrode is exposed; forming a first side wall of a first insulating material on the side wall of the first opening portion to reduce the first opening portion in diameter; forming the second opening portion which penetrates through the gate electrode and the insulating interlayer below the diameter-reduced first opening portion and which has a bottom portion where the electrode layer is exposed; forming a second side wall of a second insulating material on the first side wall and the side wall of the second opening portion to further reduce the first opening portion in diameter and to reduce the second opening portion in diameter; forming a second conductive layer on the entire surface including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method; etching the second conductive layer; and subsequently removing the first side wall and removing at least an upper portion of the second side wall.

De koude kathode veldemissie inrichting volgens 25 een vijfde aspect van de onderhavige uitvinding voor het bereiken van het bovengenoemde doel omvat: (a) een op een diëlectricum ondersteunend substraat gevormde gepatroneerde elektrodelaag, — (b) een isolerende tussenlaag, die gevormd is op 30 het diëlectricum ondersteunende substraat en de elektrodelaag, (c) een poortelektrode, die gevormd is op de isolerende tussenlaag en opgebouwd is uit een eerste geleidende laag, 35 (d) een focuselektrode, die gevormd is boven de poortelektrode door een isolerende film (e) een tweede openingsgedeelte, dat communiceert met een eerste openingsgedeelte dat door de 1016128 I 30 I focuselektrode en de isolerende film penetreert en door de poortelektrode en de isolerende tussenlaag penetreert, I en I (f) een emitterelektrode, die geplaatst is op de I 5 elektrodelaag, die gepositioneerd is in een bodemgedeelte I van het tweede openingsgedeelte en gevormd is in de vorm I van een kolom, waarbij de emitterelektrode, nadat de I poortelektrode gevormd wordt op de isolerende tussenlaag, I 10 gevormd wordt door het vormen van de isolerende film op het gehele oppervlak; het vormen van de focuselektrode op I de isolerende film; het vormen van een tweede isolerende film op het gehele oppervlak; het vormen van het eerste I openingsgedeelte, dat door de tweede isolerende film, de I 15 focus elektrode en de isolerende film penetreert en een I bovengedeelte heeft, waar de poortelektrode blootgesteld wordt; het vormen van een eerste zijwand van een eerste isolerend materiaal op de zijwand van het eerste H openingsgedeelte teneinde het eerste openingsgedeelte in 20 diameter te verkleinen; het vormen van het tweede I openingsgedeelte, dat penetreert door de poortelektrode en de isolerende tussenlaag onder het in diameter verkleinde eerste openingsgedeelte en dat een bodemgedeelte heeft waar de elektrodelaag blootgesteld 25 wordt; het vormen van een tweede zijwand van een tweede H isolerend materiaal op de eerste zijwand en de zijwand van het tweede openingsgedeelte teneinde het eerste openingsgedeelte verder in diameter te verkleinen en het tweede openingsgedeelte in diameter te verkleinen; het 30 vormen van een tweede geleidende laag op het gehele oppervlak waaronder de binnenzijdes van de eerste en tweede openingsgedeeltes door een fysieke of chemische dampdepositie werkwijze; het etsen van de tweede geleidende laag; en het vervolgens verwijderen van de H 35 eerste zijwand en het verwijderen van tenminste een H bovenste gedeelte van de tweede 2ijwand.The cold cathode field emission device according to a fifth aspect of the present invention for achieving the above object comprises: (a) a patterned electrode layer formed on a dielectric supporting substrate, - (b) an insulating intermediate layer formed on the dielectric supporting substrate and the electrode layer, (c) a gate electrode formed on the insulating interlayer and made up of a first conductive layer, (d) a focus electrode formed above the gate electrode by an insulating film (e) a second opening portion, which communicates with a first opening portion that penetrates through the focus electrode and the insulating film and penetrates through the gate electrode and the interlayer insulating layer, I and I (f) an emitter electrode disposed on the electrode layer, which is positioned in a bottom portion I of the second opening portion and is formed in the shape I of a column, the emit ter electrode, after the I gate electrode is formed on the insulating interlayer, is formed by forming the insulating film on the entire surface; forming the focus electrode on the insulating film; forming a second insulating film on the entire surface; forming the first opening portion, which penetrates through the second insulating film, the focusing electrode and the insulating film, and has an upper portion where the gate electrode is exposed; forming a first side wall of a first insulating material on the side wall of the first H opening portion to reduce the first opening portion in diameter; forming the second opening portion which penetrates through the gate electrode and the insulating interlayer below the diameter-reduced first opening portion and which has a bottom portion where the electrode layer is exposed; forming a second side wall of a second H insulating material on the first side wall and the side wall of the second opening portion to further reduce the first opening portion in diameter and reduce the second opening portion in diameter; forming a second conductive layer on the entire surface including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method; etching the second conductive layer; and subsequently removing the H first side wall and removing at least one H upper portion of the second side wall.

De koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens een derde aspect van de onderhavige uitvinding 31 voor het bereiken van het bovengenoemde doel is een koude kathode veldemissie weergeefeenheid, die een aantal beeldpunten heeft, waarbij elk beeldpunt een aantal koude kathode veldemissie inrichtingen omvat en elke koude 5 kathode veldemissie inrichting omvat: (a) een op een diëlectricum ondersteunend substraat gevormde gepatroneerde elektrodelaag, (b) een isolerende tussenlaag, die gevormd is op het diëlectricum ondersteunende substraat en de 10 elektrodelaag, (c) een poortelektrode, die gevormd is op de isolerende tussenlaag en opgebouwd is uit een eerste geleidende laag, (d) een emitterelektrode, die geplaatst is op de 15 elektrodelaag, die gepositioneerd is in het bodemgedeelte van een tweede openingsgedeelte, dat penetreert door de poortelektrode en de isolerende tussenlaag en gevormd is in de vorm van een kolom, waarbij elk beeldpunt verder omvat: 20 (e) een tweede elektrodelaag en een fluorescerende laag gevormd op een transparant substraat tegenover de emitter elektrode, waarbij de emitterelektrode, nadat de poortelektrode gevormd wordt op de isolerende tussenlaag, 25 gevormd door het vormen van een isolerende film op het gehele oppervlak; het vormen van een eerste openingsgedeelte, dat penetreert door de isolerende film en een bodemgedeelte heeft, waar de poortelektrode — blootgesteld wordt; het vormen van een eerste zijwand van 30 een eerste isolerend materiaal op de zijwand van het eerste openingsgedeelte teneinde het eerste openingsgedeelte in diameter te verkleinen; het vormen van het tweede openingsgedeelte, dat penetreert door de poortelektrode en de isolerende tussenlaag onder het in 35 diameter verkleinde eerste openingsgedeelte en dat een bodemgedeelte heeft waar de elektrodelaag blootgesteld wordt; het vormen van een tweede zijwand van een tweede isolerend materiaal op de eerste zijwand en op de zijwand 1016128 I 32 van het tweede openingsgedeelte teneinde het eerste I openingsgedeelte in diameter verder te verkleinen en het I tweede openingsgedeelte in diameter te verkleinen; het I vormen van een tweede geleidende laag op het gehele I 5 oppervlak waaronder de binnenzijdes van de eerste en tweede openingsgedeeltes door een fysieke of chemische I dampdepositiewerkwijze; het etsen van de tweede I geleidende laag; en het vervolgens verwijderen van de I eerste zijwand en het verwijderen van tenminste een I 10 bovenste gedeelte van de tweede zijwand.The cold cathode field emission display unit according to a third aspect of the present invention for achieving the above object is a cold cathode field emission display unit, which has a plurality of pixels, each pixel comprising a plurality of cold cathode field emission devices and each cold cathode field emission apparatus comprises: (a) a patterned electrode layer formed on a dielectric supporting substrate, (b) an insulating intermediate layer formed on the dielectric supporting substrate and the electrode layer, (c) a gate electrode formed on the insulating intermediate layer and is composed of a first conductive layer, (d) an emitter electrode, which is placed on the electrode layer, which is positioned in the bottom portion of a second opening portion, which penetrates through the gate electrode and the insulating intermediate layer and is formed in the form of a column, each pixel further comprising: (e) a second electrode section ag and a fluorescent layer formed on a transparent substrate opposite the emitter electrode, the emitter electrode, after the gate electrode is formed on the insulating interlayer, formed by forming an insulating film on the entire surface; forming a first aperture portion that penetrates the insulating film and has a bottom portion where the gate electrode is exposed; forming a first side wall of a first insulating material on the side wall of the first opening portion to reduce the first opening portion in diameter; forming the second opening portion which penetrates through the gate electrode and the insulating interlayer below the diameter-reduced first opening portion and which has a bottom portion where the electrode layer is exposed; forming a second sidewall of a second insulating material on the first sidewall and on the sidewall 1016128 of the second opening portion to further reduce the first opening portion in diameter and to reduce the second opening portion in diameter; forming a second conductive layer on the entire surface including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method; etching the second conductive layer; and subsequently removing the first side wall and removing at least one upper portion of the second side wall.

De koude kathode veldemissie weergeefeenheid I volgens een vierde aspect van de onderhavige uitvinding voor het bereiken van het bovengenoemde doel is een koude kathode veldemissie weergeefeenheid, die een aantal I 15 beeldpunten heeft, waarbij elk beeldpunt een aantal koude I kathode veldemissie inrichtingen omvat en waarbij elke koude kathode veldemissie inrichting omvat: I (a) een op een diëlectricum ondersteunend substraat gevormd gepatroneerde 20' elektrodelaag, H (b) een isolerende tussenlaag, die gevormd is op I het diëlectricum ondersteunende substraat en de elektrodelaag, (c) een poortelektrode, die gevormd is op de 25 isolerende tussenlaag en opgebouwd is uit een eerste geleidende laag, (d) een focuselektrode, die gevormd is boven de poortelektrode door een isolerende film (e) een tweede openingsgedeelte, dat communiceert H 30 met een eerste openingsgedeelte dat door de focuselektrode en de isolerende film penetreert en door de poortelektrode en de isolerende tussenlaag penetreert, H (f) een emitterelektrode, die geplaatst is op de H 35 elektrodelaag, die gepositioneerd is in een bodemgedeelte H van het tweede openingsgedeelte en gevormd is in de vorm H van een kolom, waarbij elk beeldpunt verder omvat: 33 (g) een tweede elektrode laag en een fluorescerende laag, gevormd op een transparant substraat tegenover de emitter elektrodes, waarbij de emitterelektrode, nadat de 5 poortelektrode gevormd wordt op de isolerende tussenlaag, gevormd wordt door het vormen van de isolerende film op het gehele oppervlak; het vormen van de focuselektrode op de isolerende film; het vormen van een tweede isolerende film op het gehele oppervlak; het vormen van het eerste 10 openingsgedeelte, dat door de tweede isolerende film, de focus elektrode en de isolerende film penetreert en een bovengedeelte heeft, waar de poortelektrode blootgesteld wordt; het vormen van een eerste zijwand van een eerste isolerend materiaal op de zijwand van het eerste 15 openingsgedeelte teneinde het eerste openingsgedeelte in diameter te verkleinen; het vormen van het tweede openingsgedeelte, dat penetreert door de poortelektrode en de isolerende tussenlaag onder het in diameter verkleinde eerste openingsgedeelte en dat een 20 bodemgedeelte heeft waar de elektrodelaag blootgesteld wordt; het vormen van een tweede zijwand van een tweede isolerend materiaal op de eerste zijwand en de zijwand van het tweede openingsgedeelte teneinde het eerste openingsgedeelte verder in diameter te verkleinen en het 25 tweede openingsgedeelte in diameter te verkleinen; het vormen van een tweede geleidende laag op het gehele oppervlak waaronder de binnenzijdes van de eerste en tweede openingsgedeeltes door een fysieke of chemische — dampdepositie werkwijze; het etsen van de tweede 30 geleidende laag; en het vervolgens verwijderen van de eerste zijwand en het verwijderen van tenminste een bovenste gedeelte van de tweede zijwand.The cold cathode field emission display unit I according to a fourth aspect of the present invention for achieving the above object is a cold cathode field emission display unit, which has a plurality of I pixels, each pixel comprising a plurality of cold I cathode field emission devices and each cold cathode field emission device comprises: I (a) a patterned 20 'electrode layer formed on a dielectric supporting substrate, H (b) an insulating intermediate layer formed on the dielectric supporting substrate and the electrode layer, (c) a gate electrode, which is formed on the insulating intermediate layer and is composed of a first conductive layer, (d) a focus electrode, which is formed above the gate electrode by an insulating film (e) a second opening portion, which communicates with a first opening portion which is focus electrode and the insulating film penetrates and passes through the gate electrode and the interlayer insulating layer H (f) etches an emitter electrode, which is placed on the H electrode layer, which is positioned in a bottom portion H of the second opening portion and is formed in the shape H of a column, each pixel further comprising: 33 (g) a second electrode layer and a fluorescent layer formed on a transparent substrate opposite the emitter electrodes, the emitter electrode, after the gate electrode is formed on the insulating intermediate layer, being formed by forming the insulating film on the entire surface; forming the focus electrode on the insulating film; forming a second insulating film on the entire surface; forming the first opening portion, which penetrates through the second insulating film, the focus electrode and the insulating film, and has an upper portion where the gate electrode is exposed; forming a first side wall of a first insulating material on the side wall of the first opening portion to reduce the first opening portion in diameter; forming the second opening portion which penetrates through the gate electrode and the insulating interlayer below the diameter-reduced first opening portion and which has a bottom portion where the electrode layer is exposed; forming a second side wall of a second insulating material on the first side wall and the side wall of the second opening portion to further reduce the first opening portion in diameter and to reduce the second opening portion in diameter; forming a second conductive layer on the entire surface including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method; etching the second conductive layer; and subsequently removing the first side wall and removing at least an upper portion of the second side wall.

De koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens een vijfde aspect van de onderhavige uitvinding 35 voor het bereiken van het bovengenoemde doel is een koude kathode veldemissie weergeefeenheid, die een aantal beeldpunten heeft, waarbij elk beeldpunt een aantal koude 1016128 I 34 I kathode veldemissie inrichtingen omvat, en waarbij elke I koude kathode veldemissie inrichting omvat: I (a) een op een diëlectricum ondersteunend I substraat gevormd gepatroneerde elektrodelaag, I 5 (b) een isolerende tussenlaag, die gevormd is op I het diëlectricum ondersteunende substraat en de elektrodelaag, I (c) een poortelektrode, die gevormd is op de I isolerende tussenlaag en opgebouwd is uit een eerste I 10 geleidende laag, I (d) een focuselektrode, die gevormd is boven de poortelektrode door een isolerende film I (e) een tweede openingsgedeelte, dat communiceert I met een eerste openingsgedeelte dat door de I 15 focuselektrode en de isolerende film penetreert en door I de poortelektrode en de isolerende tussenlaag penetreert, I en H (f) een emitterelektrode, die geplaatst is op de I elektrodelaag, die gepositioneerd is in een bodemgedeelte 20 van het tweede openingsgedeelte en gevormd is in de vorm van een kolom, waarbij elk beeldpunt verder omvat: (g) een tweede elektrode laag en een H fluorescerende laag, gevormd op een transparant substraat 25 tegenover de emitterelektrode, waarbij de emitterelektrode, nadat de poortelektrode gevormd wordt op de isolerende tussenlaag, gevormd wordt door het vormen van de isolerende film op — het gehele oppervlak; het vormen van de focuselektrode op 30 de isolerende film; het vormen van een tweede isolerende film op het gehele oppervlak; het vormen van het eerste openingsgedeelte, dat door de tweede isolerende film, de focus elektrode en de isolerende film penetreert en een bovengedeelte heeft, waar de poortelektrode blootgesteld 35 wordt; het vormen van een eerste zijwand van een eerste isolerend materiaal op de zijwand van het eerste openingsgedeelte teneinde het eerste openingsgedeelte in H diameter te verkleinen; het vormen van het tweede 35 openingsgedeelte, dat penetreert door de poortelektrode en de isolerende tussenlaag onder het in diameter verkleinde eerste openingsgedeelte en dat een bodemgedeelte heeft waar de elektrodelaag blootgesteld 5 wordt; het vormen van een tweede zijwand van een tweede isolerend materiaal op de eerste zijwand en de zijwand van het tweede openingsgedeelte teneinde het eerste openingsgedeelte verder in diameter te verkleinen en het tweede openingsgedeelte in diameter te verkleinen; het 10 vormen van een tweede geleidende laag op het gehele oppervlak waaronder de binnenzijdes van de eerste en tweede openingsgedeeltes door een fysieke of chemische dampdepositie werkwijze; het etsen van de tweede geleidende laag; en het vervolgens verwijderen van de 15 eerste zijwand en het verwijderen van tenminste een bovenste gedeelte van de tweede zijwand.The cold cathode field emission display unit according to a fifth aspect of the present invention for achieving the above object is a cold cathode field emission display unit, which has a plurality of pixels, each pixel comprising a plurality of cold cathode field emission devices, and wherein each cold cathode field emission device comprises: I (a) a patterned electrode layer formed on a dielectric supporting substrate, I (b) an insulating intermediate layer formed on the dielectric supporting substrate and the electrode layer, I (c) a gate electrode formed on the interlayer insulating layer and made up of a first conductive layer, (d) a focus electrode formed above the gate electrode by an insulating film I (e) a second opening portion that communicates with a first opening portion that penetrates through the focus electrode and the insulating film and through I the gate electrode and the insulating interlayer penetrates, I and H (f) an emitter electrode, which is placed on the I electrode layer, which is positioned in a bottom portion 20 of the second opening portion and is formed in the form of a column, each pixel further comprising: (g a second electrode layer and an H fluorescent layer formed on a transparent substrate opposite the emitter electrode, the emitter electrode being formed after forming the gate electrode on the interlayer insulating layer by forming the insulating film on the entire surface; forming the focus electrode on the insulating film; forming a second insulating film on the entire surface; forming the first opening portion which penetrates through the second insulating film, the focus electrode, and the insulating film and has an upper portion where the gate electrode is exposed; forming a first side wall of a first insulating material on the side wall of the first opening portion to reduce the first opening portion in H diameter; forming the second opening portion which penetrates through the gate electrode and the insulating interlayer below the diameter-reduced first opening portion and which has a bottom portion where the electrode layer is exposed; forming a second side wall of a second insulating material on the first side wall and the side wall of the second opening portion to further reduce the first opening portion in diameter and to reduce the second opening portion in diameter; forming a second conductive layer on the entire surface including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method; etching the second conductive layer; and subsequently removing the first side wall and removing at least one upper portion of the second side wall.

In de koude kathode veldemissie inrichting of de koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens een van de derde tot en met vijfde aspecten van de onderhavige 20 uitvinding is bij voorkeur geen tweede zijwand aanwezig op een denkbeeldig lijnsegment, dat het bovenoppervlak van de emitterelektrode en het eindgedeelte van het in de poortelektrode gevormde tweede openingsgedeelte verbindt, of het eindgedeelte van het in de poortelektrode gevormde 25 tweede openingsgedeelte steekt uit over het bovenste eindgedeelte van het in de isolerende tussenlaag gevormde tweede openingsgedeelte.In the cold cathode field emission device or the cold cathode field emission display unit according to one of the third to fifth aspects of the present invention, preferably, a second sidewall is not present on an imaginary line segment that comprises the upper surface of the emitter electrode and the end portion of the emitter electrode. connects second opening portion formed in the gate electrode, or the end portion of the second opening portion formed in the gate electrode projects over the upper end portion of the second opening portion formed in the insulating interlayer.

In de koude kathode veldemissie inrichting of de — koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens een van 30 de derde t/m vijfde aspecten van de onderhavige uitvinding kan een uitvoeringsvorm toegepast worden, waarin een scherphoekig gedeelte gevormd wordt op het bovenoppervlak van de emitterelektrode door het etsen van de tweede geleidende laag en waarin het scherphoekig 35 gedeelte opgebouwd is uit een oppervlak, dat zich uitspreidt vanaf een in het centrale gedeelte van het bovenoppervlak gevormde put tot aan een randgedeelte van het bovenoppervlak en een zijoppervlak van de 1 n ifi 1 ?8 I 36 I emitterelektrode. Overigens kan een andere uitvoeringsvorm toegepast worden, waarin een scherphoekig gedeelte gevormd wordt op het bovenoppervlak van de I emitterelektrode, het scherphoekig gedeelte opgebouwd is I 5 uit een uiteinde oppervlak, dat uitsteekt in de richting I van het centrale gedeelte van het bovenoppervlak, en de I emitterelektrode, gevormd wordt, nadat de tweede I geleidende laag gevormd is op het gehele oppervlak I waaronder de binnenzijdes van de eerste en tweede 10 openingsgedeeltes door een fysieke of chemische I dampdepositiewerkwijze, door het vormen van een I maskermateriaallaag op het gehele oppervlak; het gedeeltelijk verwijderen van de maskermateriaallaag I teneinde de maskermateriaallaag op de tweede geleidende I 15 laag boven het in de isolerende tussenlaag gevormde tweede openingsgedeelte over te laten; het etsen van de I tweede geleidende laag; en het vervolgens verwijderen van I de eerste zijwand en het verwijderen van tenminste een I bovenste gedeelte van de tweede zijwand. In deze I 20 uitvoeringsvorm wordt de tweede geleidende laag naar wens I geëtst onder omstandigheden, waarin de etssnelheid van de I tweede geleidende laag hoger is dan de etssnelheid van de maskermateriaallaag.In the cold cathode field emission device or the cold cathode field emission display unit according to one of the third to fifth aspects of the present invention, an embodiment can be used in which a sharp-angled portion is formed on the upper surface of the emitter electrode by etching. the second conductive layer and in which the sharp-angled portion is made up of a surface extending from a well formed in the central portion of the upper surface up to an edge portion of the upper surface and a side surface of the 1 n ifi 1? 8 I 36 I emitter electrode. Incidentally, another embodiment may be used in which a sharp-angled portion is formed on the upper surface of the emitter electrode, the sharp-angled portion is made up of an end surface protruding in the direction of the central portion of the upper surface, and the I emitter electrode is formed after the second conductive layer has been formed on the entire surface including the inside of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method by forming a mask material layer on the entire surface; partially removing the mask material layer I to leave the mask material layer on the second conductive layer above the second opening portion formed in the insulating intermediate layer; etching the second conductive layer; and subsequently removing the first side wall and removing at least one upper portion of the second side wall. In this embodiment, the second conductive layer is etched as desired under conditions in which the etching rate of the second conductive layer is higher than the etching rate of the mask material layer.

De vorm in dwarsdoorsnede van de "kolom" kan 25 willekeurig zijn, zoals een cirkelvorm, een rechthoekige I vorm, een afgeronde rechthoekige vorm, veelhoekige vorm, een ovale vorm of dergelijke en de vorm is afhankelijk H van de vorm in dwarsdoorsnede van het openingsgedeelte of — het tweede openingsgedeelte. De term "het verkleinen van 30 het openingsgedeelte in diameter" betekent, dat het gebied in dwarsdoorsnede van het openingsgedeelte, genomen door het snijden van het openingsgedeelte in een vlak loodrecht op een axiale lijn, die door het midden van het openingsgedeelte gaat, verkleind wordt.The "column" cross-sectional shape may be arbitrary, such as a circular shape, a rectangular shape, a rounded rectangular shape, polygonal shape, an oval shape, or the like, and the shape depends on the cross-sectional shape of the opening portion or - the second opening part. The term "reducing the opening portion in diameter" means that the cross-sectional area of the opening portion, taken by cutting the opening portion in a plane perpendicular to an axial line passing through the center of the opening portion, is reduced .

35 In het proces voor de productie van een koude kathode veldemissie inrichting of het proces voor de productie van een koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens een van de eerste t/m derde I λ n 1 1 9 8 37 aspecten van de onderhavige uitvinding of in de koude kathode veldemissie inrichting of de koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens een van de eerste t/m vijfde aspecten van de onderhavige uitvinding, omvat het 5 diëlectricum ondersteunende substraat een glassubstraat, een quartz substraat, een glassubstraat met een oppervlak gevormd van een isolerende film, een quartz substraat met een oppervlak gevormd van een isolerende film, en een silicium halfgeleider substraat met een oppervlak gevormd 10 van een isolerende film.35. In the process for the production of a cold cathode field emission device or the process for the production of a cold cathode field emission display unit according to one of the first through third aspects of the present invention or in the present invention. cold cathode field emission device or the cold cathode field emission display unit according to one of the first to fifth aspects of the present invention, the dielectric supporting substrate comprises a glass substrate, a quartz substrate, a glass substrate with a surface formed of an insulating film, a quartz substrate with a surface formed of an insulating film, and a silicon semiconductor substrate with a surface formed of an insulating film.

Het materiaal voor het vormen van de elektrodelaag omvat refractaire metalen zoals wolfram (W), molybdeen (Mo), titaan (Ti), niobium (Nb), tantalium' (Ta), chroom (Cr); metalen zoals aluminium (Al) en koper 15 (Cu); legeringen van deze warmtebestendige metalen of deze metalen; willekeurige samenstellingen van deze warmtebestendige metalen of deze metalen (b.v. nitriden en siliciden); halfgeleiders zoals silicium (Si); diamant; koolstof; en ITO. De elektrodelaag kan gevormd 20 zijn door een algemene dunne laag vormende werkwijze zoals een dampdepositie werkwijze, een sputtering werkwijze, een CVD werkwijze, een ionplateringswerkwijze, een drukwerkwijze, een plateringswerkwijze of dergelijke.The material for forming the electrode layer includes refractory metals such as tungsten (W), molybdenum (Mo), titanium (Ti), niobium (Nb), tantalum (Ta), chromium (Cr); metals such as aluminum (Al) and copper (Cu); alloys of these heat-resistant metals or metals; random compositions of these heat-resistant metals or metals (e.g., nitrides and silicides); semiconductors such as silicon (Si); diamond; carbon; and ITO. The electrode layer may be formed by a general thin layer forming method such as a vapor deposition method, a sputtering method, a CVD method, an ion plating method, a printing method, a plating method or the like.

Wanneer de emitterelektrode gevormd wordt, wordt 25 de tweede geleidende laag op de poortelektrode of op de focuselektrode geëtst. Bij voorkeur kan daarom het materiaal voor het vormen van de poortelektrode (eerste geleidende laag) of de focuselektrode en het materiaal — voor het vormen van de emitterelektrode (tweede 30 geleidende laag) het etsen op selectieve wijze mogelijk maken. Het materiaal voor het vormen van de poortelektrode (de eerste geleidende laag) en de focuselektrode omvat warmtebestendige metalen zoals wolfram (W), molybdeen (Mo), titanium (Ti), niobium (Nb), 35 tantalium (Ta), chroom (Cr); metalen zoals aluminium (Al) en koper (Cu); legeringen met deze warmtebestendige metalen of deze metalen; en willekeurige samenstellingen van deze warmtebestendige metalen of deze metalen (b.v.When the emitter electrode is formed, the second conductive layer is etched on the gate electrode or on the focus electrode. Preferably, therefore, the material for forming the gate electrode (first conductive layer) or the focus electrode and the material for forming the emitter electrode (second conductive layer) can selectively enable etching. The material for forming the gate electrode (the first conductive layer) and the focus electrode comprises heat-resistant metals such as tungsten (W), molybdenum (Mo), titanium (Ti), niobium (Nb), tantalum (Ta), chromium (Cr ); metals such as aluminum (Al) and copper (Cu); alloys with these heat-resistant metals or metals; and random compositions of these heat-resistant metals or these metals (e.g.

1016128 I 38' I nitriden en siliciden). Het materiaal voor het vormen van I de emitterelektrode (tweede geleidende laag) omvat warmtebestendige metalen zoals wolfram (W), niobium (Nb), tantalium (Ta), titanium (Ti), molybdeen (Mo), chroom I 5 (Cr); metalen zoals aluminium (Al) en koper (Cu); I legeringen met deze warmtebestendige metalen of deze I metalen; en willekeurige samenstellingen van deze I warmtebestendige metalen of deze metalen, en onder deze I materialen worden warmtebestendige metalen, legeringen I 10 met deze warmtebestendige metalen of willekeurige I samenstellingen van deze warmtebestendige metalen I gebruikt. Bij voorkeur wordt een materiaal voor het I vormen van de emitterelektrode (tweede geleidende laag) en een materiaal voor het vormen van de elektrodelaag 15 gecombineerd teneinde een hoge mate van kleefkracht te I krijgen tussen de elektrodelaag en de emitterelektrode.1016128 I 38 'I nitrides and silicides). The material for forming the emitter electrode (second conductive layer) comprises heat-resistant metals such as tungsten (W), niobium (Nb), tantalum (Ta), titanium (Ti), molybdenum (Mo), chromium I (Cr); metals such as aluminum (Al) and copper (Cu); I alloys with these heat-resistant metals or these I metals; and random compositions of these heat-resistant metals or metals, and among these materials, heat-resistant metals, alloys with these heat-resistant metals, or random compositions of these heat-resistant metals I are used. Preferably, a material for forming the emitter electrode (second conductive layer) and a material for forming the electrode layer 15 are combined in order to obtain a high degree of adhesive force between the electrode layer and the emitter electrode.

I De fysieke dampdepositie (PVD) werkwijze voor het I vormen van de tweede geleidende laag omvat (a) I verscheidene vacuüm dampdepositie werkwijzen, zoals een 20 elektronenstraal verwarmingswerkwijze, een weerstandsverwarmingswerkwijze en een flits depositiewerkwijze (flash deposition method), (b) een I verbeterde plasma dampdepositiewerkwijze (plasma-enhanced vapor deposition method), (c) verscheidene Η 25 sputteringswerkwijzen zoals een dubbele pool sputteringswerkwijze (double-pole sputtering method), een H DC sputteringswerkwijze, een DC magnetron sputteringswerkwijze, een hoog frequentie H sputteringswerkwijze, een magnetron sputteringswerkwijze, 30 een ionenstraal sputteringswerkwijze en een schuin sputteringswerkwijze, (d) verscheidene ionenplateringswerkwijzen zoals een DC (Direct Current) werkwijzen, een RF werkwijze, een multikathode werkwijze, H een activatie reactie werkwijze, een HCD (Hollow Cathode Η 35 Discharge) werkwijze, een elektrisch veld dampdepositiewerkwijze, een RF ion plateringswerkwijze en een reactieve ion plateringswerkwijze, en (e) een ion dampdepositie (IVD) werkwijze. De chemische damp I 1 Π 1 R 1 9 8 39 depositiewerkwijze (CVD werkwijze) voor het vormen van de tweede geleidende laag omvat een normale druk CVD werkwijze, een lage druk CVD werkwijze, een thermische CVD werkwijze, een verbeterde plasma CVD werkwijze, een 5 foto CVD werkwijze en een door een laser geïnduceerde CVD werkwijze.The physical vapor deposition (PVD) method for forming the second conductive layer comprises (a) various vacuum vapor deposition methods, such as an electron beam heating method, a resistance heating method, and a flash deposition method, (b) an I improved plasma vapor deposition method (plasma enhanced vapor deposition method), (c) various sputtering methods such as a double pole sputtering method, an H DC sputtering method, a DC microwave sputtering method, a high frequency H sputtering method, a microwave sputtering method, an ion beam sputtering method and an oblique sputtering method, (d) various ion plating methods such as a DC (Direct Current) method, an RF method, a multi-cathode method, H an activation reaction method, an HCD (Hollow Cathode D 35 Discharge) method, an electric field vapor deposition method, an RF ion plating method and a reactive ion plating method, and (e) an ion vapor deposition (IVD) method. The chemical vapor deposition method (CVD method) for forming the second conductive layer comprises a normal pressure CVD method, a low pressure CVD method, a thermal CVD method, an improved plasma CVD method, a 5 photo CVD method and a laser-induced CVD method.

De maskermateriaal laag kan opgebouwd zijn uit een willekeurig materiaal zolang als het een lagere etssnelheid heeft dan de etssnelheid van de tweede 10 geleidende laag. Het materiaal voor de maskermateriaal laag omvat bijvoorbeeld een afdekmateriaal, SOG (spin on glass) en op polyimide gebaseerde harsen. Deze materialen kunnen eenvoudig toegepast worden in een spinbekledingswerkwijze. Anders kan het bovenstaande 15 materiaal een materiaal zijn zoals BPSG (boro-phospho-silicate glass), dat oppervlak afvlakking mogelijk maakt na te zijn gevormd in een laag door een thermische herstroomwerkwijze De "etssnelheid" betekent een etssnelheid van de maskermateriaallaag en de tweede 20 geleidende laag in een richting loodrecht op het diëlectricum ondersteunende substraat.The mask material layer can be composed of any material as long as it has a lower etching speed than the etching speed of the second conductive layer. The material for the mask material layer comprises, for example, a cover material, SOG (spin on glass) and polyimide-based resins. These materials can easily be used in a spin coating process. Otherwise, the above material may be a material such as BPSG (boro-phospho-silicate glass), which allows surface flattening after being formed in a layer by a thermal reflow method. The "etching rate" means an etching rate of the mask material layer and the second conductive layer in a direction perpendicular to the dielectric supporting substrate.

Wanneer het materiaal voor het vormen van de emitter elektrode (tweede geleidende laag) geselecteerd kan worden uit warmtebestendige metalen zoals wolfram 25 (W), titanium (Ti), niobium (Nb), tantalium (Ta), molybdeen (Mo), chroom (Cr), legeringen met deze warmtebestendige metalen, of willekeurige samenstellingen van deze warmtebestendige metalen zoals nitriden (b.v. TiN) en siliciden (b.v. WSi2, MoSi2, TiSi2, TaSi2) kan de 30 maskermateriaal laag samengesteld zijn uit koper (Cu), goud (Au) en zilver (Ag), of de combinatie daarvan. Wanneer een dergelijk materiaal gebruikt wordt als het materiaal voor het vormen van de maskermateriaallaag en wanneer de snelheid van de maskermateriaal laag 1 is, kan 35 naar wens de etssnelheid van de tweede geleidende laag van tenminste 10 verkregen worden.When the material for forming the emitter electrode (second conductive layer) can be selected from heat-resistant metals such as tungsten (W), titanium (Ti), niobium (Nb), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), chromium ( Cr), alloys with these heat-resistant metals, or random compositions of these heat-resistant metals such as nitrides (eg TiN) and silicides (eg WSi2, MoSi2, TiSi2, TaSi2), the mask material layer may be composed of copper (Cu), gold (Au ) and silver (Ag), or the combination thereof. When such a material is used as the material for forming the mask material layer and when the speed of the mask material is layer 1, the etching speed of the second conductive layer of at least 10 can be obtained as desired.

Het materiaal voor het vormen van de isolerende tussenlaag omvat Si02, SiN, SiOn en een uitgehard 1016128 I 40 I glaspasta product (engels: glass-paste cured product).The material for forming the insulating interlayer comprises SiO 2, SiN, SiOn and a cured 1016128 I 40 I glass paste product.

I het materiaal voor het vormen van de zijwand, de eerste I zijwand, de tweede zijwand, de isolerende materiaal laag, I de isolerende film of de tweede isolerende film omvat 5 Si02, SiN en SiON. De vorming van de isolerende I tussenlaag, de isolerende film of de tweede isolerende film kan uitgevoerd worden door een bekende werkwijze I zoals een CVD werkwijze, een bedekkingswerkwijze, een I sputteringswerkwijze of een afdrukwerkwijze, en de 10 vorming van de zijwand, de eerste zijwand of de tweede zijwand kan uitgevoerd worden met een bekende werkwijze, I zoals de combinatie van de CVD-werkwijze en een I etsproces. Bij voorkeur kan het materiaal voor het vormen van de isolerende tussenlaag en het materiaal voor de 15 zijwand, de eerste zijwand, de tweede zijwand, de I isolerende materiaallaag, de isolerende film of de tweede I isolerende film (hierna in het algemeen "zijwand, etc." genoemd), het op selectieve wijze etsen mogelijk maken.The material for forming the side wall, the first I side wall, the second side wall, the insulating material layer, the insulating film or the second insulating film comprises SiO 2, SiN and SiON. The formation of the insulating intermediate layer, the insulating film or the second insulating film can be carried out by a known method such as a CVD method, a covering method, a sputtering method or a printing method, and the formation of the side wall, the first side wall or the second side wall can be carried out with a known method, such as the combination of the CVD method and an etching process. Preferably the material for forming the insulating intermediate layer and the material for the side wall, the first side wall, the second side wall, the insulating material layer, the insulating film or the second insulating film (hereinafter generally referred to as "side wall") etc. ", enable selective etching.

Wanneer Si02 gebruikt wordt als materiaal voor de I 20 isolerende tussenlaag, heeft het de voorkeur om SiN als een isolerend materiaal voor het vormen van de zijwand, I etc. te gebruiken en wanneer SiON gebruikt wordt als I materiaal voor het vormen van de isolerende tussenlaag, heeft het de voorkeur om Si02 als materiaal te gebruiken 25 voor het vormen van de zijwand, etc., alhoewel de I combinatie van de bovenstaande materialen niet tot deze H beperkt is.When SiO 2 is used as the material for the insulating interlayer, it is preferable to use SiN as an insulating material for forming the side wall, I etc. and when SiON is used as the material for forming the insulating interlayer , it is preferable to use SiO 2 as material to form the side wall, etc., although the combination of the above materials is not limited to this H.

I Het transparante substraat omvat b.v. een glassubstraat en een quartz substraat. Het materiaal voor 30 de tweede elektrodelaag kan geselecteerd worden uit aluminium, met tinoxide gedoteerde indium oxide (ITO) en tinoxide (Sn02) . De fluorescerende laag kan opgebouwd zijn uit een bekend fluorescerend materiaal. De tweede elektrolaag en de fluorescerende laag kunnen gevormd zijn 35 op het transparante substraat in de volgorde van de tweede elektrodelaag en de fluorescerende laag of in de volgorde van de fluorescerende laag en de tweede elektrodelaag.The transparent substrate comprises e.g. a glass substrate and a quartz substrate. The material for the second electrode layer can be selected from aluminum, tin oxide-doped indium oxide (ITO) and tin oxide (SnO 2). The fluorescent layer can be made up of a known fluorescent material. The second electrolayer and the fluorescent layer may be formed on the transparent substrate in the order of the second electrode layer and the fluorescent layer or in the order of the fluorescent layer and the second electrode layer.

I 1 n 1K1 o a 41I 1 n 1 K 1 o 41

De focuselektrode is een onderdeel dat verschaft is voor het verhinderen van de divergentie van de banen van elektronen, die geëmitteerd zijn vanuit een elektron emissiegedeelte in een zogenoemde weergeefeenheid van het 5 hoge spanningstype, waarin het spanningsverschil tussen de tweede elektrodelaag (anode elektrode), die gevormd is op het transparante substraat, en de elektrodelaag (kathode elektrode), die gevormd is op het diëlectricum ondersteunende substraat, in de orde van grootte van 5 kV 10 is en de afstand tussen deze twee elektroden relatief groot (b.v. ongeveer 1 mm) is. Door het verbeteren van de convergentie van het pad van de geëmitteerde elektronen, kan een overspraak tussen beeldpunten verminderd worden en wordt in het bijzonder een kleurvermenging verhinderd 15 wanneer de weergave uitgevoerd wordt in kleuren. Verder kunnen de beeldpunten gevormd worden als kleinere eenheden, zodat weergave van kleinere beelden tot stand kan worden gebracht.The focus electrode is a component provided to prevent divergence of the trajectories of electrons emitted from an electron emission section in a so-called high voltage type display unit, in which the voltage difference between the second electrode layer (anode electrode) is is formed on the transparent substrate, and the electrode layer (cathode electrode) formed on the dielectric supporting substrate is of the order of 5 kV and the distance between these two electrodes is relatively large (e.g., about 1 mm) . By improving the convergence of the path of the emitted electrons, a cross-talk between pixels can be reduced and, in particular, color mixing is prevented when the display is performed in colors. Furthermore, the pixels can be formed as smaller units, so that display of smaller images can be achieved.

In de onderhavige uitvinding wordt de 20 emitterelektrode gevormd in het in diameter verkleinde openingsgedeelte met de zijwand of de isolerende materiaallaag, zodat de emitterelektrode gevormd kan worden op een zelfopgelijnde wijze. Verder wordt de tweede geleidende laag geëtst teneinde het scherphoekige 25 gedeelte te vormen op het bovenoppervlak van de emitterelektrode, zodat het niet langer noodzakelijk is om een speciale productiewerkwijze te gebruiken teneinde een scherphoekig gedeelte te vormen op het bovenoppervlak ^ van de emitterelektrode.In the present invention, the emitter electrode is formed in the diameter-reduced opening portion with the side wall or the insulating material layer, so that the emitter electrode can be formed in a self-aligned manner. Furthermore, the second conductive layer is etched to form the sharp-angled portion on the upper surface of the emitter electrode, so that it is no longer necessary to use a special production method to form a sharp-angled portion on the upper surface of the emitter electrode.

30 In de processen voor de productie van de koude kathode veldemissie inrichting en de koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens het tweede aspect van de onderhavige uitvinding, wordt de tweede geleidende laag geëtst in een toestand, waarin de poortelektrode 35 bedekt is met de isolerende materiaal laag. In de processen voor de productie van de koude kathode veldemissie inrichting en de koude kathode veldemissie weergeefeenheid volgens het derde aspect van de 1016128 I 42 I onderhavige uitvinding, wordt de tweede geleidende laag geëtst in een toestand, waarin de poortelektrode bedekt is met de isolerende film of waarin de focuselektrode I bedekt is met de tweede isolerende film. Voordeligerwijze 5 neemt daarom de vrijheid van selectie van de combinatie I van het materiaal voor het vormen van de poortelektrode I of de focuselektrode en het materiaal voor het vormen van I de tweede geleidende laag toe. In het bijzonder kan het I materiaal voor de poortelektrode of de focuselektrode I 10 geselecteerd worden uit een breder bereik van materialen I en behoeft de tweede geleidende laag niet langer op I selectieve wijze geëtst te worden ten opzichte van de I poortelektrode of de focuselektrode.In the processes for the production of the cold cathode field emission device and the cold cathode field emission display unit according to the second aspect of the present invention, the second conductive layer is etched in a state in which the gate electrode 35 is covered with the insulating material layer. In the processes for the production of the cold cathode field emission device and the cold cathode field emission display unit according to the third aspect of the present invention, the second conductive layer is etched in a state in which the gate electrode is covered with the insulating film or wherein the focus electrode I is covered with the second insulating film. Advantageously, therefore, the freedom of selection of the combination I of the material for forming the gate electrode I or the focus electrode and the material for forming the second conductive layer increases. In particular, the I material for the gate electrode or the focus electrode I can be selected from a wider range of materials I and the second conductive layer no longer needs to be selectively etched with respect to the I gate electrode or the focus electrode.

I 15 KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGENI 15 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

I De onderhavige uitvinding zal hierna I gedetailleerd beschreven worden onder verwijzing naar de tekeningen.The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

I 20 Fig. IA is een schematisch gedeeltelijk I eindaanzicht van een koude kathode veldemissie inrichting I in voorbeeld 1, en I Fig. 1B is een conceptueel aanzicht van een koude kathode veldemissie weergeefeenheid.FIG. 1A is a schematic partial end view of a cold cathode field emission device I in example 1, and FIG. 1B is a conceptual view of a cold cathode field emission display unit.

H 25 Fig. 2A toont een rangschikking.van een deel van de elektrodelagen en poortelektrodes van een koude kathode veldemissie inrichting en I Fig. 2B toont een rangschikking van een I elektrodelaag en poortelektrodes in één beeldpunt.FIG. 2A shows an arrangement of a portion of the electrode layers and gate electrodes of a cold cathode field emission device, and FIG. 2B shows an arrangement of an I electrode layer and gate electrodes in one pixel.

30 Fig. 3A is een schematisch aanzicht in perspectief van een koude kathode veldemissie weergeefeenheid en I Fig. 3B is een uitvergroot aanzicht van een emitterelektrode.FIG. 3A is a schematic perspective view of a cold cathode field emission display and FIG. 3B is an enlarged view of an emitter electrode.

35 Fig. 4A en 4B zijn schematische gedeeltelijke eindaanzichten van een diëlectricum ondersteunend substraat, etc, voor het verklaren van de processen voor de productie van een koude kathode veldemissie inrichting 43 en een koude kathode veldemissie weergeefeenheid in voorbeeld 1.FIG. 4A and 4B are schematic partial end views of a dielectric supporting substrate, etc., for explaining the processes for the production of a cold cathode field emission device 43 and a cold cathode field emission display unit in Example 1.

Fig. 5A, 5B en 5C, volgend op fig.4B zijn schematische gedeeltelijke eindaanzichten van een 5 diëlectricum ondersteunend substraat, etc. voor het verklaren van de processen voor de productie van de koude kathode veldemissie inrichting en de koude kathode veldemissie weergeefeenheid in voorbeeld 1.FIG. 5A, 5B and 5C, following FIG. 4B, are schematic partial end views of a dielectric supporting substrate, etc. for explaining the processes for the production of the cold cathode field emission device and the cold cathode field emission display unit in Example 1.

Fig. 6A en 6B volgend op fig.5C, zijn 10 schematische gedeeltelijke eindaanzichten van een diëlectricum ondersteunend substraat, etc. voor het verklaren van de processen voor de productie van de koude kathode veldemissie inrichting en de koude kathode veldemissie weergeefeenheid in voorbeeld 1.FIG. 6A and 6B following FIG. 5C, are schematic partial end views of a dielectric supporting substrate, etc. for explaining the processes for the production of the cold cathode field emission device and the cold cathode field emission display unit in Example 1.

15 Fig. 7A en 7B zijn schematische gedeeltelijke eindaanzichten van een diëlectricum ondersteunend substraat, etc., voor het verklaren van de processen voor de productie van een koude kathode veldemissie inrichting en een koude kathode veldemissie weergeefeenheid in 20 voorbeeld 2.FIG. 7A and 7B are schematic partial end views of a dielectric supporting substrate, etc., for explaining the processes for the production of a cold cathode field emission device and a cold cathode field emission display unit in Example 2.

Fig. 8A en 8B, volgend op fig.7B, zijn schematische gedeeltelijke eindaanzichten van een diëlectricum ondersteunend substraat, etc., voor het verklaren van de processen voor de productie van de koude 25 kathode veldemissie inrichting en de koude kathode veldemissie weergeefeenheid in voorbeeld 2.FIG. 8A and 8B, subsequent to FIG. 7B, are schematic partial end views of a dielectric supporting substrate, etc., for explaining the processes for the production of the cold cathode field emission device and the cold cathode field emission display unit in Example 2.

Fig. 9 is een schematisch gedeeltelijk eindaanzicht van een variant van het proces voor de productie van de in voorbeeld 2 verklaarde koude kathode 30 veldemissie inrichting.FIG. 9 is a schematic partial end view of a variant of the process for producing the cold cathode 30 field emission device explained in Example 2.

Fig. 10A en 10B zijn schematische gedeeltelijke eindaanzichten van de koude kathode veldemissie inrichtingen in voorbeelden 3 en 4.FIG. 10A and 10B are schematic partial end views of the cold cathode field emission devices in Examples 3 and 4.

Fig. 11A en 11B zijn schematische gedeeltelijke 35 eindaanzichten van een diëlectricum ondersteunend substraat, etc., voor het verklaren van de processen voor de productie van een koude kathode veldemissie inrichtingFIG. 11A and 11B are schematic partial end views of a dielectric supporting substrate, etc., for explaining the processes for the production of a cold cathode field emission device

4 η λ C λ o O4 η λ C λ o O

I 44 en een koude kathode veldemissie weergeefeenheid in I voorbeeld 3.I 44 and a cold cathode field emission display unit in Example 3.

Fig. 12A en 12B, volgend op fig. 11B, zijn I schematische gedeeltelijke eindaanzichten van een I 5 diëlectricum ondersteunend substraat, etc., voor het I verklaren van de processen voor de productie van de koude I kathode veldemissie inrichting en de koude kathode I veldemissie weergeefeenheid in voorbeeld 3.FIG. 12A and 12B, following FIG. 11B, are schematic partial end views of a dielectric supporting substrate, etc., for explaining the processes for the production of the cold I cathode field emission device and the cold cathode I field emission display unit in example 3.

I Fig. 13A en 13B zijn schematische gedeeltelijke I 10 eindaanzichten van een diëlectricum ondersteunend I substraat, etc. voor het verklaren van de processen voor de productie van een koude kathode veldemissie inrichting en een koude kathode veldemissie weergeefeenheid in voorbeeld 4.FIG. 13A and 13B are schematic partial end views of a dielectric supporting I substrate, etc. for explaining the processes for the production of a cold cathode field emission device and a cold cathode field emission display unit in Example 4.

I 15 Fig. 14, volgend op fig. 13B, is een schematisch gedeeltelijk eindaanzicht van een diëlectricum ondersteunend substraat, etc. voor het verklaren van de I processen voor de productie van de koude kathode veldemissie inrichting en de koude kathode veldemissie 20 weergeefeenheid in voorbeeld 4.FIG. 14, following FIG. 13B, is a schematic partial end view of a dielectric supporting substrate, etc. for explaining the processes for the production of the cold cathode field emission device and the cold cathode field emission display unit in Example 4.

Fig. 15A en 15B zijn schematische gedeeltelijke eindaanzichten van een diëlectricum ondersteunend substraat, etc. voor het in het algemeen verklaren van de processen voor de productie van een koude kathode 25 veldemissie inrichting en een koude kathode veldemissie weergeefeenheid in voorbeeld 5.FIG. 15A and 15B are schematic partial end views of a dielectric-supporting substrate, etc. for explaining generally the processes for the production of a cold cathode field emission device and a cold cathode field emission display unit in Example 5.

Fig. 16A en 16B volgend op fig.l5B, zijn schematische gedeeltelijke eindaanzichten van een diëlectricum ondersteunend substraat etc. voor het 30 verklaren van de processen voor de productie van de koude kathode veldemissie inrichting en de koude kathode veldemissie weergeefeenheid in voorbeeld 5.FIG. 16A and 16B following FIG. 15B, are schematic partial end views of a dielectric supporting substrate etc. for explaining the processes for the production of the cold cathode field emission device and the cold cathode field emission display unit in Example 5.

Fig. 17 volgens op fig. 16B is een schematisch H gedeeltelijk eindaanzicht van een diëlectricum H 35 ondersteunend substraat, etc. voor het verklaren van de H processen van de productie van de koude kathode H veldemissie inrichting en de koude kathode veldemissie weergeefeenheid in voorbeeld 5.FIG. 17 according to FIG. 16B is a schematic H partial end view of a dielectric H supporting substrate, etc. for explaining the H processes of production of the cold cathode H field emission device and the cold cathode field emission display unit in Example 5.

4545

Fig. 18A en 18B zijn schematische gedeeltelijke eindaanzichten van een diëlectricum ondersteunend substraat, etc. voor het verklaren van de processen voor de productie van een koude kathode veldemissie inrichting 5 en een koude kathode veldemissie weergeefeenheid in voorbeeld 6.FIG. 18A and 18B are schematic partial end views of a dielectric supporting substrate, etc. for explaining the processes for the production of a cold cathode field emission device 5 and a cold cathode field emission display unit in Example 6.

Fig. 19A en 19B volgend op fig. 18B, zijn schematische gedeeltelijke eindaanzichten van een diëlectricum ondersteunend substraat, etc. voor het 10 verklaren van de processen voor de productie van de koude kathode veldemissie inrichting en de koude kathode veldemissie weergeefeenheid in voorbeeld 6.FIG. 19A and 19B following FIG. 18B, are schematic partial end views of a dielectric supporting substrate, etc. for explaining the processes for the production of the cold cathode field emission device and the cold cathode field emission display unit in Example 6.

Fig. 20A en 20B, volgend op fig. 19B, zijn schematische gedeeltelijke eindaanzichten van een 15 diëlectricum ondersteunend substraat, etc. voor het verklaren van de processen voor de productie van de koude kathode veldemissie inrichting en de koude kathode veldemissie weergeefeenheid in voorbeeld 6.FIG. 20A and 20B, following Fig. 19B, are schematic partial end views of a dielectric supporting substrate, etc. for explaining the processes for the production of the cold cathode field emission device and the cold cathode field emission display unit in Example 6.

Fig. 2IA en 21B, volgend op fig. 20B, zijn 20 schematische gedeeltelijke eindaanzichten van een diëlectricum ondersteunend substraat, etc. voor het verklaren van de processen voor de productie van de koude kathode veldemissie inrichting en de koude kathode veldemissie weergeefeenheid in voorbeeld 6.FIG. 2IA and 21B, following FIG. 20B, are schematic partial end views of a dielectric supporting substrate, etc. for explaining the processes for the production of the cold cathode field emission device and the cold cathode field emission display unit in Example 6.

25 Fig. 22A en 22B zijn schematische gedeeltelijke eindaanzichten van een diëlectricum ondersteunend substraat, etc. voor het verklaren van de processen voor de productie van een koude kathode veldemissie inrichting en een koude kathode veldemissie weergeefeenheid in 30 voorbeeld 7.FIG. 22A and 22B are schematic partial end views of a dielectric supporting substrate, etc. for explaining the processes for the production of a cold cathode field emission device and a cold cathode field emission display unit in Example 7.

Fig. 23A en 23B volgend op fig. 22B, zijn schematische gedeeltelijke eindaanzichten van een diëlectricum ondersteunend substraat, etc. voor het verklaren van de processen voor de productie van de koude 35 kathode veldemissie inrichting en de koude kathode veldemissie weergeefeenheid in voorbeeld 7.FIG. 23A and 23B following Fig. 22B, are schematic partial end views of a dielectric supporting substrate, etc. for explaining the processes for the production of the cold cathode field emission device and the cold cathode field emission display unit in Example 7.

Fig. 24A en 24B, volgend op fig. 23B, zijn schematische gedeeltelijke eindaanzichten van een a n 4 £ 1 9 δ I 46 I diëlectricum ondersteunend substraat, etc.voor het verklaren van de processen voor de productie van de koude I kathode veldemissie inrichting en de koude kathode I veldemissie weergeefeenheid in voorbeeld 7.FIG. 24A and 24B, subsequent to FIG. 23B, are schematic partial end views of a dielectric support substrate for explaining the processes for the production of the cold I cathode field emission device and the cold cathode I field emission display unit in example 7.

I 5 Fig. 25 volgend op fig. 24B is een schematisch I gedeeltelijk eindaanzichten van een diëlectricum.FIG. 25 following Fig. 24B is a schematic I partial end view of a dielectric.

I ondersteunend substraat, etc. voor het verklaren van de processen voor de productie van de koude kathode I veldemissie inrichting en de koude kathode veldemissie I 10 weergeefeenheid in voorbeeld 7.I supporting substrate, etc. for explaining the processes for the production of the cold cathode I field emission device and the cold cathode field emission I display unit in example 7.

Fig. 26A en 26B zijn schematische gedeeltelijke I eindaanzichten van een diëlectricum ondersteunend I substraat, etc. voor het verklaren van de processen voor I de productie van de koude kathode veldemissie inrichting I 15 en de koude kathode veldemissie weergeefeenheid in I voorbeeld 8.FIG. 26A and 26B are schematic partial end views of a dielectric supporting I substrate, etc. for explaining the processes for the production of the cold cathode field emission device I and the cold cathode field emission display unit in Example 8.

I Fig. 27A en 27B volgend op fig. 26B zijn schematische gedeeltelijke eindaanzichten van een I diëlectricum ondersteunend substraat etc. voor het I 20 verklaren van de processen voor de productie van de koude I kathode veldemissie inrichting en de koude kathode I veldemissie weergeefeenheid in voorbeeld 8.FIG. 27A and 27B following Fig. 26B are schematic partial end views of a dielectric supporting substrate etc. for explaining the processes for the production of the cold I cathode field emission device and the cold cathode I field emission display unit in Example 8.

I Fig. 28A en 28B volgend op fig. 27B zijn schematische gedeeltelijke eindaanzichten van een I 25 diëlectricum ondersteunend substraat etc. voor het verklaren van de processen voor de productie van de koude I kathode veldemissie inrichting en de koude kathode veldemissie weergeefeenheid in voorbeeld 8. — I Fig. 29A en 29B volgend op fig. 28B zijn 30 schematische gedeeltelijke eindaanzichten van een diëlectricum ondersteunend substraat etc. voor het verklaren van de processen voor de productie van de koude kathode veldemissie inrichting en de koude kathode veldemissie weergeefeenheid in voorbeeld 8.FIG. 28A and 28B following FIG. 27B are schematic partial end views of a dielectric supporting substrate etc. for explaining the processes for the production of the cold I cathode field emission device and the cold cathode field emission display unit in Example 8. FIG. . 29A and 29B following FIG. 28B are schematic partial end views of a dielectric supporting substrate etc. for explaining the processes for the production of the cold cathode field emission device and the cold cathode field emission display unit in Example 8.

35 Fig. 30A en 30B zijn schematische gedeeltelijke eindaanzichten van varianten van de koude kathode veldemissie inrichtingen die in voorbeelden 1 en 2 verklaard zijn.FIG. 30A and 30B are schematic partial end views of variants of the cold cathode field emission devices explained in Examples 1 and 2.

4747

Fig. 3IA en 31B zijn schematische gedeeltelijke eindaanzichten van de koude kathode veldetnissie inrichting, die verklaard is in voorbeeld 2 voor het tonen van een andere variant van het proces voor de 5 productie daarvan.FIG. 3IA and 31B are schematic partial end views of the cold cathode field transmitting device explained in Example 2 for showing another variant of the process for its production.

Fig. 32 volgend op fig. 31B is een schematisch gedeeltelijk eindaanzicht van de koude kathode veldemissie inrichting die verklaard is in voorbeeld 2 voor het vertonen van de variant van het proces voor de 10 productie daarvan.FIG. 32 following Fig. 31B is a schematic partial end view of the cold cathode field emission device explained in Example 2 for showing the variant of the process for its production.

Fig. 33 is een conceptueel aanzicht van een conventionele koude kathode veldemissie weergeefeenheid.FIG. 33 is a conceptual view of a conventional cold cathode field emission display unit.

Fig. 34A en 34B zijn schematische gedeeltelijke eindaanzichten van een diêlectricum ondersteunend 15 substraat, etc. voor het verklaren van de processen voor de productie van een conventioneel koude kathode veldemissie inrichting volgens het Spindt type.FIG. 34A and 34B are schematic partial end views of a dielectric supporting substrate, etc. for explaining the processes for the production of a conventional cold cathode field emission device of the Spindt type.

Fig. 35A en 35B volgend op fig. 34B zijn schematische gedeeltelijke eindaanzichten van een 20 dielectrium ondersteunend substraat etc. voor het verklaren van het proces voor de productie van de conventionele koude kathode veldemissie inrichting van het Spindt type.FIG. 35A and 35B following FIG. 34B are schematic partial end views of a dielectrium supporting substrate etc. for explaining the process for producing the conventional cold cathode field emission device of the Spindt type.

25 BESCHRIJVING VAN DE VOORKEURSUITVOERINGSVORMEN.25 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS.

Voorbeeld 1Example 1

Voorbeeld 1 heeft betrekking op een koude kathode 30 veldemissie inrichting (hierna simpelweg een "veldemissie inrichting" genoemd), een koude kathode veldemissie weergeefeenheid (hierna simpelweg een "veldemissie weergeefeenheid" genoemd) met de veldemissie inrichtingen en processen voor de productie daarvan volgens het eerste 35 aspect van de onderhavige uitvinding. Fig. IA toont een schematisch gedeeltelijk eindaanzicht van de veldemissie inrichting in voorbeeld 1 en fig. 1B toont een conceptueel aanzicht van de veldemissie weergeefeenheid 1016128 I 48 wanneer de veldemissie weergeefeenheid verticaal door I midden gesneden is. Fig. 2A toont een rangschikking van I een deel van de elektrodelagen (kathode elektrode lagen) I 11 en poortelektrodes 14 in de veldemissie I 5 weergeefeenheid, fig. 2B toont een rangschikking van de elektrodelaag (kathode elektrode laag) 11 en de I poortelektrode 14 in één beeldpunt, en fig. 3A toont een I schematisch aanzicht in perspectief van de veldemissie I weergeefeenheid. In fig. 2B is het aantal veldemissie I 10 inrichtingen waaruit één beeldpunt bestaat gelijk aan 64, terwijl het bovenstaande aantal hiertoe niet beperkt is.Example 1 relates to a cold cathode field emission device (hereinafter simply referred to as a "field emission device"), a cold cathode field emission display unit (hereinafter simply referred to as a "field emission display unit") with the field emission devices and processes for their production according to the first Aspect of the present invention. FIG. 1A shows a schematic partial end view of the field emission device in Example 1 and FIG. 1B shows a conceptual view of the field emission display unit 1016128 when the field emission display unit is cut vertically in half. FIG. 2A shows an arrangement of I a portion of the electrode layers (cathode electrode layers) 11 and gate electrodes 14 in the field emission display unit, FIG. 2B shows an arrangement of the electrode layer (cathode electrode layer) 11 and the I gate electrode 14 in one and FIG. 3A shows a schematic perspective view of the field emission I display unit. In Fig. 2B, the number of field emission devices comprising one pixel is equal to 64, while the above number is not limited thereto.

I De veldemissie inrichting omvat een diëlectricum I ondersteunend substraat 10, dat is opgebouwd uit een I glassubstraat, een gepatroneerde elektrodelaag (kathode I 15 elektrode laag) 11 die is opgebouwd uit molybdeen, een isolerende tussenlaag 12 opgebouwd uit Si02, een poortelektrode 14 opgebóuwd uit aluminium en een I emitterelektrode 18, die de vorm heeft van een kolom en I opgebouwd is uit wolfram (W). De gepatroneerde 20 elektrodelaag 11 is gevormd op het diëlectricum ondersteunend substraat 10 dat gevormd is van een glassubstraat. De isolerende tussenlaag 12 is gevormd op het diëlectricum ondersteunend substraat 10 en de I elektrodelaag 11. De poortelektrode 14, die gevormd is I 25 van een eerste geleidende laag (aluminium laag), wordt gevormd op de isolerende tussenlaag 12. De I emitterelektrode 18, gevormd van een tweede laag, is geplaatst op de elektrodelaag ll die blootgesteld is in een bodemgedeelte van een openingsgedeelte, dat I 30 penetreert door de poortelektrode 14 en de isolerende I tussenlaag 12. Het openingsgedeelte omvat een I openingsgedeelte 15, dat gevormd is in de poortelektrode H 14, en een openingsgedeelte 13, dat gevormd is in de I isolerende tussenlaag 12. De emitterelektrode 18 wordt I 35 omgeven door het openingsgedeelte 15, dat gevormd is in de poortelektrode 14. Een holte gedeelte 19 is gevormd in de isolerende tussenlaag 12 onder het openingsgedeelte I 15, dat gevormd is in de poortelektrode 14.The field emission device comprises a dielectric I supporting substrate 10, which is made up of a glass substrate, a patterned electrode layer (cathode I electrode layer) 11 that is made up of molybdenum, an insulating intermediate layer 12 made up of SiO2, a gate electrode 14 built up of aluminum and an I emitter electrode 18, which is in the form of a column and I is composed of tungsten (W). The patterned electrode layer 11 is formed on the dielectric-supporting substrate 10 which is formed from a glass substrate. The insulating intermediate layer 12 is formed on the dielectric supporting substrate 10 and the electrode layer 11. The gate electrode 14, which is formed of a first conductive layer (aluminum layer), is formed on the insulating intermediate layer 12. The emitter electrode 18, formed of a second layer, is placed on the electrode layer 11 exposed in a bottom portion of an opening portion, which penetrates through the gate electrode 14 and the insulating intermediate layer 12. The opening portion comprises an I opening portion 15 formed in the gate electrode H 14, and an opening portion 13 formed in the insulating intermediate layer 12. The emitter electrode 18 is surrounded by the opening portion 15 formed in the gate electrode 14. A cavity portion 19 is formed in the insulating intermediate layer 12 below the opening portion 15, which is formed in the gate electrode 14.

4949

In de veldemissie inrichting in voorbeeld 1, waarbij fig. 3B een uitvergroot aanzicht toont van een boveneindgedeelte van de emitterelektrode 18, wordt een scherphoekig gedeelte 18B gevormd op een bovenoppervlak 5 18A van de emitterelektrode 18, en wordt het scherphoekig gedeelte 18B opgebouwd uit een oppervlak 18D dat zich uitspreidt vanaf een in het centrale gedeelte van het bovenoppervlak 18A gevormde put 18C tot aan een randgedeelte van het bovenoppervlak en een zijoppervlak 10 18E van de emitterelektrode 18. De emitterelektrode 18 wordt gevormd, nadat de poortelektrode 14 gevormd is op de isolerende tussenlaag 12,door het vormen van de openingsgedeeltes 15 en 13, die de poortelektrode 14 en de isolerende tussenlaag 12 penetreren en een bodem 15 hebben waar de elektrodelaag 11 blootgesteld wordt (overigens wordt het openingsgedeelte 13 gevormd in de isolerende tussenlaag 12 en wordt het openingsgedeelte 15 gevormd in de poortelektrode 14); het vormen van een zijwand 16 die is opgebouwd uit een isolerend materiaal 20 op de zijwanden van de openingsgedeelten 13 en 15 teneinde de openingsgedeelten 13 en 15 in diameter te verkleinen; het vormen van een tweede geleidende laag 17 op het gehele oppervlak (meer in het bijzonder op de isolerende tussenlaag 12 en de poortelektrode 14) 25 waaronder de binnenzijdes van de openingsgedeeltes 13A en 15A door een CVD werkwijze; het etsen van de tweede geleidende laag 17; en het vervolgens verwijderen van een bovenste gedeelte van de zijwand 16 en verder de isolerende tussenlaag 12 onder het openingsgedeelte 15,In the field emission device in Example 1, wherein Fig. 3B shows an enlarged view of an upper end portion of the emitter electrode 18, a sharp-angled portion 18B is formed on an upper surface 18A of the emitter electrode 18, and the sharp-angled portion 18B is constructed from a surface 18D extending from a well 18C formed in the central portion of the upper surface 18A to an edge portion of the upper surface and a side surface 18E of the emitter electrode 18. The emitter electrode 18 is formed after the gate electrode 14 is formed on the insulating interlayer 12, by forming the opening portions 15 and 13 which penetrate the gate electrode 14 and the insulating interlayer 12 and have a bottom 15 where the electrode layer 11 is exposed (otherwise, the opening portion 13 is formed in the insulating interlayer 12 and the opening portion 15 becomes formed in the gate electrode 14); forming a side wall 16 constructed from an insulating material 20 on the side walls of the opening portions 13 and 15 to reduce the opening portions 13 and 15 in diameter; forming a second conductive layer 17 on the entire surface (more particularly on the insulating interlayer 12 and the gate electrode 14) including the insides of the opening portions 13A and 15A by a CVD method; etching the second conductive layer 17; and subsequently removing an upper portion of the side wall 16 and further the insulating intermediate layer 12 below the opening portion 15,

30 dat gevormd is in de poortelektrode 14. Geen zijwand 16 is aanwezig op een denkbeeldig lijnsegment dat het bovenoppervlak 18A van de emitterelektrode 18 en een randgedeelte 15A van het openingsgedeelte 15, gevormd in de poortelektrode 14, verbindt. Verder vormt het 35 eindgedeelte 15A van het openingsgedeelte 15, gevormd in de poortelektrode 14, een overhangend deel boven het bovenste einde van het openingsgedeelte 13, gevormd in de isolerende tussenlaag 12. D.w.z. dat het eindgedeelte 15A30 formed in the gate electrode 14. No side wall 16 is present on an imaginary line segment connecting the upper surface 18A of the emitter electrode 18 and an edge portion 15A of the opening portion 15 formed in the gate electrode 14. Furthermore, the end portion 15A of the opening portion 15 formed in the gate electrode 14 forms a overhanging portion above the upper end of the opening portion 13 formed in the insulating intermediate layer 12. That is, that the end portion 15A

1 n 1 R 1 o ft I 50 I van het openingsgedeelte 15, gevormd in de poortelektrode 14, uitsteekt over het holtegedeelte 19.The opening portion 15, formed in the gate electrode 14, protrudes over the cavity portion 19.

De veldemissie weergeefeenheid van voorbeeld 1 I heeft een aantal beeldpunten en elk beeldpunt omvat een I 5 aantal van de bovengenoemde veldemissie inrichtingen.The field emission display unit of Example 1 I has a plurality of pixels and each pixel comprises an I number of the above-mentioned field emission devices.

I Verder omvat elk beeldpunt een tweede elektrodelaag (anode elektrodelaag) 21 en een fluorescerende laag 22, gevormd op een transparant substraat 22, dat opgebouwd is I uit een glassubstraat tegenover de emitterelektrodes 18.Furthermore, each pixel comprises a second electrode layer (anode electrode layer) 21 and a fluorescent layer 22 formed on a transparent substrate 22, which is made up of a glass substrate opposite the emitter electrodes 18.

10 De anode elektrode laag 21 is opgebouwd uit aluminium. De I veldemissie weergeefeenheid van voorbeeld 1 wordt I vervaardigd op de wijze van een achterpaneel, waarin een aantal van de bovengenoemde veldemissie inrichtingen I gevormd wordt en een voorpaneel met behulp van een frame I 15 23 aan elkaar bevestigd en met elkaar verbonden worden.The anode electrode layer 21 is constructed from aluminum. The I field emission display unit of Example 1 is manufactured in the manner of a rear panel in which a number of the above-mentioned field emission devices I are formed and a front panel is attached to each other and connected to each other with the aid of a frame.

I Het frame 23 heeft een hoogte van ongeveer 1 mm en I bestaat uit een keramiek of glas. Voor de bovengenoemde verbinding (laminatie), kan een afdichtingsmateriaal 24 van gefrit glas gebruikt worden. Het voorpaneel omvat het I 20 transparante substraat 20, de daarop gevormde I fluorescerende laag 22 en de tweede elektrodelaag (anode elektrode laag) 21 die gevormd is op de fluorescerende laag 22. Het voorpaneel kan het transparante substraat I 20, de tweede elektrodelaag (anode elektrode laag ) 21, 25 die daarop gevormd is, en de fluorescerende laag 22, die op de elektrodelaag 21 gevormd is, omvatten.The frame 23 has a height of approximately 1 mm and I consists of a ceramic or glass. For the above-mentioned connection (lamination), a sealing material 24 of fritted glass can be used. The front panel comprises the transparent substrate 20, the fluorescent layer 22 formed thereon and the second electrode layer (anode electrode layer) 21 formed on the fluorescent layer 22. The front panel may comprise the transparent substrate 20, the second electrode layer (anode electrode layer 21, 25 formed thereon, and the fluorescent layer 22 formed on electrode layer 21.

I Zoals is weergegeven in fig. 1B wordt de anode H elektrodelaag 21 verbonden met een I versnellingsenergiebron 30, wordt de poortelektrode 14 30 verbonden met een besturingsschakeling 33, en wordt de I elektrodelaag (kathode elektrode laag) 11 verbonden met een aftastschakeling 34. Wanneer een focuselektrode 32 geplaatst wordt boven de poortelektrode 14, wordt de focuselektrode 32 verbonden met een focusenergiebron 31.As shown in Fig. 1B, the anode H electrode layer 21 is connected to an I acceleration energy source 30, the gate electrode 14 is connected to a control circuit 33, and the I electrode layer (cathode electrode layer) 11 is connected to a scanning circuit 34. When if a focus electrode 32 is placed above the gate electrode 14, the focus electrode 32 is connected to a focus energy source 31.

35 Een spanning wordt aangebracht tussen de emitterelektrode 18 en de poortelektrode 14 door de juiste eigenschappen van de bovengenoemde energiebronnen en schakelingen teneinde een elektrisch veld te genereren, en wegens het 51 elektrische veld worden elektronen geëxtraheerd uit het scherphoekig gedeelte 18B van de emitterelektrode 18. De elektronen worden aangetrokken naar de anode elektrode laag 21, die gevormd is op het transparante substraat 20 5 teneinde te botsen met de fluorescerende laag (licht uitzendende laag) 22, die gevormd is tussen de anode elektrode laag 21 en het transparante substraat 20. Dientengevolge zendt de fluorescerende laag 22 licht uit en kan een gewenst beeld verkregen worden. Door het 10 toestaan dat de fluorescerende lagen 22 rood licht, groen licht en blauw licht uitstralen, kan een kleurenbeeld verkregen worden. Een videosignaal wordt ingevoerd in de besturingsschakeling 33, teneinde de hoeveelheid vanaf de emitterelektrode 18 uitgezonden elektronen te sturen. Een 15 aftastsignaal wordt ingevoerd in de aftastschakeling 34 om elektronen uit een gewenste emitterelektrode 18 te zenden.A voltage is applied between the emitter electrode 18 and the gate electrode 14 by the proper properties of the aforementioned energy sources and circuits to generate an electric field, and due to the electric field, electrons are extracted from the sharp-angled portion 18B of the emitter electrode 18. The electrons are attracted to the anode electrode layer 21 formed on the transparent substrate 20 to collide with the fluorescent layer (light emitting layer) 22 formed between the anode electrode layer 21 and the transparent substrate 20. As a result, the fluorescent layer 22 lights up and a desired image can be obtained. By allowing the fluorescent layers 22 to emit red light, green light and blue light, a color image can be obtained. A video signal is input to the control circuit 33 to control the amount of electrons emitted from the emitter electrode 18. A scanning signal is input to the scanning circuit 34 to send electrons from a desired emitter electrode 18.

De processen voor de productie van de veldemissie inrichtingen van voorbeeld 1 en de veldemissie 20 weergeefeenheid die de veldemissie inrichtingen heeft, zal uiteengezet worden onder verwijzing naar de figuren 4A, 4B, 5A, 5B, 5C, 6A en 6B die schematische deeleindaanzichten van het diëlectricum ondersteunend substraat en dergelijke weergeven.The processes for the production of the field emission devices of Example 1 and the field emission display unit having the field emission devices will be explained with reference to Figures 4A, 4B, 5A, 5B, 5C, 6A and 6B which show schematic partial end views of the dielectric supporting substrate and the like.

25 [Stap -100]25 [Step -100]

Allereerst wordt de gepatroneerde elektrodelaag (kathode elektrode laag) 11 die is opgebouwd uit molybdeen, gevormd op het diëlectricum ondersteunend substraat 10 dat is opgebouwd uit een glassubstraat. Meer 30 specifiek wordt een molybdeen laag afgezet op het diëlectricum ondersteunend substraat 10 door bijvoorbeeld een sputterwerkwijze of een CVD werkwijze, en de molybdeen laag wordt gepatroneerd, waardoor een aantal van de elektrodelagen 11, die zich parallel in een 35 rijrichting uitstrekken en die de vorm van een streep hebben, gevormd kunnen worden (zie fig. IA en 2A). Vervolgens wordt de isolerende tussenlaag 12, die opgebouwd is uit Si02 gevormd op het diëlectricum ^ λ ^ 'yy 4 a Λ I 52 I ondersteunend substraat 10 en de elektrodelagen 11 door I een CVD werkwijze. De isolerende tussenlaag 12 heeft een dikte van 1 μια.First, the patterned electrode layer (cathode electrode layer) 11, which is made up of molybdenum, is formed on the dielectric-supporting substrate 10 which is made up of a glass substrate. More specifically, a molybdenum layer is deposited on the dielectric supporting substrate 10 by, for example, a sputtering method or a CVD method, and the molybdenum layer is patterned, whereby a number of the electrode layers 11, which extend parallel in a row direction, and which have the shape of a line can be formed (see Figs. 1A and 2A). Subsequently, the insulating intermediate layer 12, which is composed of SiO 2, is formed on the dielectric substrate 4 supporting substrate 10 and the electrode layers 11 by a CVD method. The insulating intermediate layer 12 has a thickness of 1 μια.

[Stap-110)] I 5 Vervolgens wordt een uit aluminium opgebouwde I eerste geleidende laag 14A gevormd op de isolerende I tussenlaag 12 door een sputterwerkwijze en wordt[Step-110)] Next, a first conductive layer 14A constructed of aluminum is formed on the insulating intermediate layer 12 by a sputtering method and

I vervolgens de eerste geleidende laag (aluminium laag )14AI then the first conductive layer (aluminum layer) 14A

gepatroneerd door een bekende werkwijze teneinde de I 10 poortelektroden 14 te vormen, die zijn opgebouwd uit de eerste geleidende laag (aluminium laag) 14A. Een aantal I van de gepatroneerde eerste geleidende lagen 14A, die de poortelektrodes 14 vormen, hebben de vorm van een streep I die zich uitstrekt in een kolomrichting (zie fig. 2A) .patterned by a known method to form the gate electrodes 14, which are made up of the first conductive layer (aluminum layer) 14A. A plurality of I of the patterned first conductive layers 14A forming the gate electrodes 14 are in the form of a stripe I extending in a column direction (see Fig. 2A).

15 Vervolgens wordt een afdeklaag 40 gevormd op het gehele I oppervlak (meer specifiek op de isolerende tussenlaag 12 en de poortelektrode 14) door een lithografie werkwijze (zie fig. 4A). Terwijl de afdeklaag 40 gebruikt wordt als I een etsmasker, wordt een openingsgedeelte 15 gevormd in 20 de poortelektrode 14 door een reactief ion etswêrkwijze (RIE methode) gebruikmakend van een etsgas op chlorine basis (zie fig. 4B). De dwarsdoorsnede van het openingsgedeelte 15, genomen door het doorsnijden van het I openingsgedeelte 15 met een vlak loodrecht op een axiale 251ijnL die door het midden van het openingsgedeelte 15 gaat, heeft een cirkelvorm met een diameter van 2 μια.Subsequently, a cover layer 40 is formed on the entire surface (more specifically on the insulating intermediate layer 12 and the gate electrode 14) by a lithography method (see Fig. 4A). While the cover layer 40 is used as an etching mask, an opening portion 15 is formed in the gate electrode 14 by a reactive ion etching method (RIE method) using a chlorine-based etching gas (see Fig. 4B). The cross-section of the opening portion 15, taken through the intersection of the opening portion 15 with a plane perpendicular to an axial line that passes through the center of the opening portion 15, has a circular shape with a diameter of 2 μια.

I [Stap-120)]I [Step-120)]

Na het etsen van de poortelektrode 14, wordt, terwijl de afdeklaag 40 gebruikt wordt als een etsmasker, H 30 het openingsgedeelte 13 gevormd in de isolerende tussenlaag 12 onder het openingsgedeelte 15, dat gevormd is in de poortelektrode 14, teneinde de elektrodelaag 11 door een RI werkwijze gebruik makend van een koolstoftetrafluoride (CF4) gas te bereiken. De 35 dwarsdoorsnede van het openingsgedeelte 13, genomen door het snijden van het openingsgedeelte 13 met een vlak loodrecht op de axiale lijn die door het midden van het openingsgedeelte 13 gaat en die in overeenstemming is met 53 de axiale lijn L die door het midden van het openingsgedeelte 15 gaat, heeft eveneens een cirkelvorm met een diameter van 2 μιη. Vervolgens wordt de af deklaag 40 verwijderd door een verassingsbehandeling, waardoor 5 een in fig. 5A weergegeven structuur kan worden verkregen.After etching the gate electrode 14, while the cover layer 40 is used as an etching mask, the opening portion 13 is formed in the insulating intermediate layer 12 below the opening portion 15 formed in the gate electrode 14 in order to RI process using a carbon tetrafluoride (CF4) gas. The cross section of the opening portion 13 taken by intersecting the opening portion 13 with a plane perpendicular to the axial line passing through the center of the opening portion 13 and corresponding to 53 the axial line L passing through the center of the opening portion 15 also has a circular shape with a diameter of 2 μιη. Subsequently, the cover layer 40 is removed by a surprise treatment, whereby a structure shown in Fig. 5A can be obtained.

[Stap-130][Step-130]

Vervolgens wordt een zijwand opgebouwd uit een isolerend materiaal (Si02) gevormd op zijwanden van de 10 openingsgedeelten 13 en 15 voor het doen afnemen van de openingsgedeeltës 13 en 15 in diameter. Meer specifiek wordt een uit Si02 opgebouwde isolerende materiaallaag 16A afgezet op het gehele oppervlak door een plasma-verbeterd TEOS-CVD werkwijze. De isolerende materiaallaag 16A op de 15 poortelektrode 14 heeft een dikte van 0,8 μπι (zie fig.Subsequently, a side wall built up of an insulating material (SiO 2) is formed on side walls of the opening sections 13 and 15 for decreasing the opening sections 13 and 15 in diameter. More specifically, an SiO 2 insulating material layer 16A is deposited over the entire surface by a plasma enhanced TEOS CVD method. The insulating material layer 16A on the gate electrode 14 has a thickness of 0.8 μπι (see fig.

5B). Vervolgens wordt de isolerende materiaallaag 16A geëtst door een RIE werkwijze gebruikmakend van CF4 gas teneinde de zijwand 16 te vormen op de zijwanden van de openingsgedeelten 13 en 15 (zie fig. 5C). Het 20 openingsgedeelte 13 alleen kan in diameter verkleind worden door het vormen van de zijwand 16 op de zijwand van het openingsgedeelte 13. Het in diameter verkleinde openingsgedeelte 13A heeft een diameter van 0,4 μιη. Het openingsgedeelte 13A wordt gevormd op een zelfopgelijnde 25 wijze en de axiale lijn, die door het midden van het openingsgedeelte 13A gaat, dat gevormd is in de isolerende tussenlaag 12 en de axiale lijn L die door het midden van het openingsgedeelte 15, dat gevormd is in de poortelektrode 14, gaat, zijn in overeenstemming met 30 elkaar. Wanneer de emitterelektrode gevormd wordt in een volgende stap, wordt de emitterelektrode gevormd op een zelfopgelijnde wijze en de axiale lijn die door de emitterelektrode gaat is in overeenstemming met de axiale lijn L, die door het midden van het openingsgedeelte 15, 35 dat gevormd is in de poortelektrode 14, gaat.5B). Next, the insulating material layer 16A is etched by a RIE method using CF 4 gas to form the side wall 16 on the side walls of the opening portions 13 and 15 (see Fig. 5C). The aperture portion 13 alone can be reduced in diameter by forming the sidewall 16 on the sidewall of the aperture portion 13. The apertured portion 13A, which is reduced in diameter, has a diameter of 0.4 µm. The opening portion 13A is formed in a self-aligned manner and the axial line passing through the center of the opening portion 13A formed in the insulating intermediate layer 12 and the axial line L passing through the center of the opening portion 15 formed into the gate electrode 14, are consistent with each other. When the emitter electrode is formed in a subsequent step, the emitter electrode is formed in a self-aligned manner and the axial line passing through the emitter electrode is in accordance with the axial line L passing through the center of the opening portion 15, 35 formed in the gate electrode 14.

[Stap-140][Step-140]

Vervolgens wordt een ongeveer 200 nm dikke tweede geleidende laag 17, die is opgebouwd uit wolfram gevormd 1016128 I 54 I op het gehele oppervlak (meer in het bijzonder op de I isolerende tussenlaag 12 en de poortelektrode 14), I waaronder de binnenzijdes van het in diameter verkleinde openingsgedeelte 13A en 15B door een CVD werkwijze onder I 5 omstandigheden die als voorbeeld in de volgende Tabel 1 I zijn weergegeven (zie fig. 6A). Een concaaf gedeelte I wordt gevormd in de tweede geleidende laag 17 boven het openingsgedeelte 15A, dat gevormd is in de poortelektrode I 14, wegens een invloed van een hoogteverschil tussen het I 10 bovenste oppervlak van de poortelektrode en het onderste I oppervlak van het openingsgedeelte 13A. De tweede geleidende laag 17 wordt geëtst door een RIE werkwijze I onder omstandigheden die als voorbeeld zijn weergegeven I in de volgende Tabel 2, waardoor de emitterelektrode 18, I 15 die de vorm heeft van een kolom (waarvan de vorm in I dwarsdoorsnede in voorbeeld 1 een cirkel is) en gevormd I is van de tweede geleidende laag (wolfram laag) 17 gevormd kan worden in het openingsgedeelte 13A, dat gevormd is in de isolerende tussenlaag 12 op een 20 zelfopgelijnde wijze (zie fig. 6B). Onder de in Tabel 2 I weergegeven etsomstandigheden, wordt de poortelektrode I 14, opgebouwd uit aluminium, nauwelijks geëtst. Wanneer de tweede geleidende laag 17 geëtst wordt, wordt de put 18C gevormd in het centrale gedeelte van het 25 bovenoppervlak 18A van de emitterelektrode 18 wegens een invloed van het concave gedeelte, dat gevormd is in de H tweede geleidende laag 17 boven het openingsgedeelte 15A, dat gevormd is in de poortelektrode 14, en als gevolg daarvan wordt het scherphoekig gedeelte 18B gevormd op 30 het bovenoppervlak 18A van de emitterelektrode 18. Dat wil zeggen, dat het scherphoekig gedeelte 18B opgebouwd is uit een oppervlak 18D, dat zich uitstrekt vanaf de in het centrale gedeelte van het bovenoppervlak 18A gevormde put 18C tot een randgedeelte van het bovenoppervlak en 35 het zijoppervlak 18E van de emitterelektrode 18. Voor de H vorming van de tweede geleidende laag 17 door een lage druk CVD werkwijze, wordt naar wens een kleefkracht vergrotende laag (niet weergegeven), die opgebouwd is uit I 10 16 1P 8 55Next, an approximately 200 nm thick second conductive layer 17, which is made up of tungsten, is formed on the entire surface (more particularly on the insulating intermediate layer 12 and the gate electrode 14), including the inner sides of the diameter-reduced opening portion 13A and 15B by a CVD method under conditions shown as an example in the following Table 11 (see Fig. 6A). A concave portion I is formed in the second conductive layer 17 above the opening portion 15A, which is formed in the gate electrode I14, due to an influence of a height difference between the upper surface of the gate electrode and the lower I surface of the opening portion 13A . The second conductive layer 17 is etched by a RIE method I under conditions shown as an example in the following Table 2, whereby the emitter electrode 18, which is in the form of a column (the shape of which I cross-sectioned in example 1) is a circle) and is formed I of the second conductive layer (tungsten layer) 17 can be formed in the opening portion 13A, which is formed in the insulating intermediate layer 12 in a self-aligned manner (see Fig. 6B). Under the etching conditions shown in Table 2 I, the gate electrode I14 made up of aluminum is hardly etched. When the second conductive layer 17 is etched, the well 18C is formed in the central portion of the upper surface 18A of the emitter electrode 18 due to an influence of the concave portion formed in the H second conductive layer 17 above the opening portion 15A, which is formed in the gate electrode 14, and as a result, the sharp-angled portion 18B is formed on the upper surface 18A of the emitter electrode 18. That is, the sharp-angled portion 18B is made up of a surface 18D extending from the the central portion of the upper surface 18A formed well 18C to an edge portion of the upper surface and the side surface 18E of the emitter electrode 18. For the H formation of the second conductive layer 17 by a low pressure CVD method, an adhesive force increasing layer is desired (not shown), which is made up of I 10 16 1P 8 55

Ti of TiN, gevormd op het gehele oppervlak waaronder de binnenoppervlakken van de openingsgedeelten 13 en 15 door een sputterwerkwijze of een CVD werkwijze voor het verbeteren van de adhesie tussen de emitterelektrode en 5 de elektrodelaag 11.Ti or TiN formed on the entire surface including the inner surfaces of the opening portions 13 and 15 by a sputtering method or a CVD method for improving the adhesion between the emitter electrode and the electrode layer 11.

Tabel 1Table 1

Gebruikt gas WF6/H2=97/700 scan 10 _Gas used WF6 / H2 = 97/700 scan 10 _

Druk 1,2 x 104 PaPressure 1.2 x 104 Pa

Substraat temperatuur 430°C 15 _Substrate temperature 430 ° C 15 _

Tabel 2Table 2

Gebruikt gas SF6/02/Ar =150/30/90 scan 20 _Gas used SF6 / 02 / Ar = 150/30/90 scan 20 _

Druk 35 PaPress 35 Pa

RF golfenergie 700 WRF wave energy 700 W

25 [Stap-150]25 [Step-150]

Vervolgens wordt tenminste een bovenste gedeelte van de zijwand 16 verwijderd (geëtst) teneinde het _ holtegedeelte 19 onder het openingsgedeelte 15, dat 30 gevormd is in de poortelektrode 14 (zie fig. IA) te vormen. In voorbeeld 1 worden het bovenste gedeelte van de zijwand 16 en een deel van de isolerende tussenlaag 12, die gepositioneerd onmiddellijk onder het randgedeelte 15A van het openingsgedeelte 15, dat gevormd 35 is in de poortelektrode 14, geëtst door isotroop etsen gebruikmakend van CF4 gas of dergelijke. Dat wil zeggen, dat het holtegedeelte 19 gevormd is onder het openingsgedeelte 15, dat gevormd is in de poortelektrode I 56 I 14, zodat geen zijwand 16 aanwezig is op een denkbeeldige I segmentlijn, die het bovenoppervlak 18A van de emitterelektrode 18 en het randgedeelte 15A van het I openingsgedeelte 15, dat gevormd is in de poortelektrode I 5 14, verbindt, waardoor een structuur verkregen kan worden I waarin het randgedeelte 15A van het openingsgedeelte 15, I dat gevormd is in de poortelektrode 14, geprojecteerd I wordt over het boveneindgedeelte van het openingsgedeelte 13, dat gevormd is in de isolerende tussenlaag 12. In de I 10 bovengenoemde stappen kan de veldemissie inrichting van I voorbeeld 1 voortgebracht worden.Next, at least one upper portion of the side wall 16 is removed (etched) to form the cavity portion 19 below the opening portion 15 formed in the gate electrode 14 (see FIG. 1A). In Example 1, the upper portion of the side wall 16 and a portion of the interlayer insulating layer 12, positioned immediately below the edge portion 15A of the opening portion 15 formed in the gate electrode 14, are etched by isotropic etching using CF4 gas or of such. That is, the cavity portion 19 is formed beneath the opening portion 15 formed in the gate electrode 56, 14, so that no side wall 16 is present on an imaginary I segment line, which is the upper surface 18A of the emitter electrode 18 and the edge portion 15A. of the opening portion 15, which is formed in the gate electrode 14, connects, whereby a structure can be obtained in which the edge portion 15A of the opening portion 15, which is formed in the gate electrode 14, is projected over the upper end portion of the opening portion 13 formed in the insulating intermediate layer 12. In the above steps, the field emission device of Example 1 can be produced.

I [Stap-160] I Voor het voortbrengen van de veldemissie I weergeefeenheid wordt het transparante substraat 20, dat 15 gevormd is van een glassubstraat geprepareerd. De fluorescerende laag 22 (elk beeldpunt zendt één van de I drie kleuren rood, groen en blauw uit) wordt gevormd op het transparante substraat 20 en verder wordt de tweede I elektrodelaag (anode elektrode laag) 21 daarop gevormd.I [Step-160] I To produce the field emission I display, the transparent substrate 20, which is formed from a glass substrate, is prepared. The fluorescent layer 22 (each pixel emits one of the three colors of red, green and blue) is formed on the transparent substrate 20 and furthermore the second I electrode layer (anode electrode layer) 21 is formed thereon.

I 20 De tweede elektrodelaag (anode elektrode laag) 21 kan I gevormd worden door het op bekende wijze sputteren van aluminium en het vervolgens patroneren daarvan.The second electrode layer (anode electrode layer) 21 can be formed by sputtering aluminum in a known manner and subsequently patterning it.

Vervolgens worden het transparante substraat 20 (voorpaneel) en het diëlectricum ondersteunend substraat 25 10 (achterpaneel) aan elkaar bevestigd en met elkaar verbonden. Het verbinden (laminering) kan uitgevoerd worden door het van te voren aanbrengen van afdichtingsmateriaal 24 van gefrit glas op het transparante substraat 20 (voorpaneel), het diëlectricum 30 ondersteunend substraat 10 (achterpaneel) en het frame H 23, het drogen van het afdichtingsmateriaal 24, het plaatsen van het frame 23 tussen het transparante substraat 20 (voorpaneel) en het diëlectricum ondersteunende substraat 10 (achterpaneel) en hetSubsequently, the transparent substrate 20 (front panel) and the dielectric supporting substrate 10 (rear panel) are attached to each other and connected to each other. The joining (lamination) can be performed by applying frit glass sealing material 24 to the transparent substrate 20 (front panel), the dielectric 30 supporting substrate 10 (rear panel) and the frame H 23, drying the sealing material 24 in advance. placing the frame 23 between the transparent substrate 20 (front panel) and the dielectric supporting substrate 10 (rear panel) and the

35 vervolgens sinteren van de frit op ongeveer 450°C35 then sinter the frit at approximately 450 ° C

H gedurende 10 tot 30 minuten. Vervolgens wordt een vacuüm van ongeveer 10"4 Pa verschaft binnen in de veldemissie 57 weergeefeenheid. Als alternatief kan het tussenplaatsen en het sinteren uitgevoerd worden in een vacuümkamer. Voorbeeld 2 5 Voorbeeld 2 is een variant van voorbeeld 1. De veldemissie inrichting van voorbeeld 2 verschilt van zijn tegenhanger van voorbeeld 1 in de vorm van het bovenoppervlak van de veldemissie inrichting. Dat wil zeggen dat in voorbeeld 2, zoals is weergegeven in fig.H for 10 to 30 minutes. Subsequently, a vacuum of about 10 "4 Pa is provided within the field emission 57 display unit. Alternatively, the insertion and sintering may be performed in a vacuum chamber. Example 2 Example 2 is a variant of example 1. The field emission device of example 2 differs from its counterpart of Example 1 in the form of the upper surface of the field emission device, that is, in Example 2, as shown in FIG.

10 8A een scherphoekig gedeelte 18G gevormd is op een bovenoppervlak 18F van een emitterelektrode 118 en het scherphoekig gedeelte 18G gevormd wordt van een uiteinde-eindoppervlak 18A, dat zich in de richting van het centrale gedeelte van het bovenoppervlak uitstrekt. Dat 15 wil zeggen dat het bovenoppervlak 18F van de emitter elektrode 118 een conische vorm heeft. De emitter elektrode 118 in voorbeeld 2 wordt, nadat een poortelektrode 14 gevormd is op een isolerende tussenlaag 12, gevormd door het vormen van openingsgedeelten 15 en 20 13, die de poortelektrode 14 en de isolerende tussenlaag 12 penetreren en een bodemgedeelte hebben waarin een elektrodelaag (kathode elektrode laag) 11 blootgesteld wordt; door het vormen van de zijwand 16 die opgebouwd is uit een isolerend materiaal op de zijwanden van het 25 openingsgedeelte 13 en 15 teneinde de openingsgedeeltes 13 en 15 in diameter te verkleinen; door het vormen van een tweede geleidende laag 17 op het gehele oppervlak (meer specifiek op de isolerende tussenlaag 12 en de poortelektrode 14) waaronder de binnenzijdes van de 30 openingsgedeeltes 13A en 15A door een CVD werkwijze; door het vormen van een maskermateriaal laag 50 op het gehele oppervlak; door het gedeeltelijk verwijderen van de maskermateriaal laag 50 teneinde de maskermateriaal laag 50 op de tweede geleidende laag 17 boven het 35 openingsgedeelte 13A dat gevormd is in de isolerende tussenlaag 12 over te laten; en door het vervolgens etsen van de tweede geleidende laag 17. In voorbeeld 2 is de isolerende tussenlaag 12 opgebouwd uit Si02 en is de I 58 I zijwand 16 opgebouwd uit SiN. Een concaaf gedeelte wordt I gevormd in de tweede geleidende laag 17 boven het I openingsgedeelte 13A dat gevormd is in de isolerende I tussenlaag 12 wegens een hoog niveauverschil tussen het I 5 bovenoppervlak van de poortelektrode 14 en de bodem van8A, a sharp-angled portion 18G is formed on an upper surface 18F of an emitter electrode 118, and the sharp-angled portion 18G is formed of an end-end surface 18A that extends toward the central portion of the upper surface. That is, the upper surface 18F of the emitter electrode 118 has a conical shape. The emitter electrode 118 in Example 2, after a gate electrode 14 is formed on an insulating intermediate layer 12, is formed by forming opening portions 15 and 13 which penetrate the gate electrode 14 and the insulating intermediate layer 12 and have a bottom portion in which an electrode layer ( cathode electrode layer) 11 is exposed; by forming the side wall 16 constructed from an insulating material on the side walls of the opening portion 13 and 15 in order to reduce the opening portions 13 and 15 in diameter; by forming a second conductive layer 17 on the entire surface (more specifically on the insulating intermediate layer 12 and the gate electrode 14) including the insides of the opening portions 13A and 15A by a CVD method; by forming a mask material layer 50 on the entire surface; by partially removing the mask material layer 50 so as to leave the mask material layer 50 on the second conductive layer 17 above the opening portion 13A formed in the insulating intermediate layer 12; and by subsequently etching the second conductive layer 17. In Example 2, the insulating intermediate layer 12 is made up of SiO 2 and the 58 side wall 16 is made up of SiN. A concave portion is formed in the second conductive layer 17 above the opening portion 13A formed in the insulating intermediate layer 12 due to a high level difference between the top surface of the gate electrode 14 and the bottom of the

het openingsgedeelte 13A. De maskermateriaal laag 50Athe opening portion 13A. The mask material layer 50A

I wordt in het concave gedeelte gelaten.I is left in the concave part.

De processen voor de voortbrenging van de I veldemissie inrichting en de veldemissie weergeefeenheid I 10 in voorbeeld 2 zullen verklaard worden onder verwijzing I naar fig.7A, 7B, 8A en 8B, die schematische I deeleindaanzichten van een diëlectricum ondersteunend I substraat en dergelijke tonen.The processes for producing the I field emission device and the field emission display unit I in Example 2 will be explained with reference to FIGS. 7A, 7B, 8A and 8B, which show schematic partial end views of a dielectric supporting I substrate and the like.

I [Stap-200) I 15 De stap van het vormen van een gepatroneerde elektrodelaag (kathode elektrode laag) 11 op een I diëlectricum ondersteunend substraat 10, de stap van het I vormen van een isolerende tussenlaag 12 op het I diëlectricum ondersteunend substraat 10 en de elektrode I 20 laag 11, de stap van het vormen van een poortelektrode 14 op de isolerende tussenlaag 12, de stap van het vormen van de openingsgedeelten 15 en 13, die penetreren door de poortelektrode 14 en de isolerende tussenlaag 12 en een I bodem hebben, waarin de elektrodelaag 11 blootgesteld 25 wordt, de stap van het vormen van een zijwand 16, die is opgebouwd van een isolerend materiaal, op de zijwanden van de openingsgedeeltes 13 en 15 teneinde de H openingsgedeelten 13 en 15 in diameter te verkleinen, en I de stap van het vormen van een tweede geleidende laag 17, 30 die is opgebouwd uit wolfram, op het gehele oppervlak (specifiek op de isolerende tussenlaag 12 en de poortelektrode 14) waaronder de binnenzijdes van de diameter verkleinde openingsgedeeltes 13A en 15A door een CVD werkwijze, kunnen op dezelfde wijze worden uitgevoerd 35 als in [stap-100] tot en met [Stap-130] en de vorming van I de tweede geleidende laag die is opgebouwd uit .wolfram in [Stap-140] in voorbeeld 1 en verklaringen daaromtrent worden daarom weggelaten. In een stap die soortgelijk is 59 aan [Stap-130] in voorbeeld 1, wordt een zijwand, die is opgeboüwd van een isolerend materiaal (SiN) gevormd op de zijwanden van de openingsgedeeltes 13 en 15 voor het verkleinen van de openingsgedeeltes 13 en 15 in diameter.[Step-200) The step of forming a patterned electrode layer (cathode electrode layer) 11 on an I dielectric supporting substrate 10, the step of forming an insulating intermediate layer 12 on the I dielectric supporting substrate 10 and the electrode I layer 11, the step of forming a gate electrode 14 on the insulating intermediate layer 12, the step of forming the opening portions 15 and 13, which penetrate through the gate electrode 14 and have the insulating intermediate layer 12 and an I bottom in which the electrode layer 11 is exposed, the step of forming a side wall 16, which is made up of an insulating material, on the side walls of the opening portions 13 and 15 in order to reduce the H opening portions 13 and 15 in diameter, and I the step of forming a second conductive layer 17, 30 made up of tungsten on the entire surface (specifically on the insulating intermediate layer 12 and the gate electrode 14) including the inner sides of the In the diameter-reduced opening portions 13A and 15A by a CVD method, they can be carried out in the same manner as in [step-100] to [Step-130] and the formation of the second conductive layer made up of tungsten. in [Step-140] in Example 1 and statements about it are therefore omitted. In a step similar to [Step-130] in Example 1, a side wall built up of an insulating material (SiN) is formed on the side walls of the opening portions 13 and 15 for reducing the opening portions 13 and 15. in diameter.

5 Specifiek wordt een uit SiN opgebouwd isolerende materiaallaag 16A gedeponeerd op het gehele oppervlak door en plasma verbeterde CVD werkwijze. Vervolgens wordt de isolerende materiaallaag 16A geëtst door een RIE-werkwijze, waarbij gebruik wordt gemaakt van CHF3/02 gas 10 teneinde de zijwand 16 op de zijwanden van de openingsgedeelten 13 en 15 te vormen. De zijwand 16 kan gevormd worden op alleen de zijwand van het openingsgedeelte 13.Specifically, an SiN insulating material layer 16A is deposited on the entire surface by a plasma enhanced CVD method. Next, the insulating material layer 16A is etched by a RIE method using CHF3 / 02 gas 10 to form the side wall 16 on the side walls of the opening portions 13 and 15. The side wall 16 can be formed on only the side wall of the opening portion 13.

[Stap-210] 15 Vervolgens wordt een ongeveer 0,77 μιη dik maskermateriaal laag 50, die is opgebouwd uit afdekmateriaal, gevormd op het gehele oppervlak (zie fig. 7A) en wordt het maskermateriaal 50 gedeeltelijk verwijderd door een verassingsbehandeling waarbij gebruik 20 wordt gemaakt van zuurstofgas, waardoor een maskermateriaal laag 50A achterblijft op de tweede geleidende laag 17 boven het openingsgedeelte 13A, dat gevormd is in de isolerende tussenlaag 12 (zie fig. 7B). Dat wil zeggen dat de maskermateriaal laag 50A in het in 25 de tweede geleidende laag 17 boven het openingsgedeelte 13A gevormde concave gedeelte achterblijft.[Step-210] Next, an approximately 0.77 μιη thick mask material layer 50, which is made up of cover material, is formed on the entire surface (see Fig. 7A) and the mask material 50 is partially removed by a surprise treatment using 20 made of oxygen gas, leaving a mask material layer 50A on the second conductive layer 17 above the opening portion 13A formed in the insulating intermediate layer 12 (see Fig. 7B). That is, the mask material layer 50A remains in the concave portion formed in the second conductive layer 17 above the opening portion 13A.

[Stap-220][Step-220]

Vervolgens wordt de tweede geleidende laag 17 geëtst teneinde de emitterelektrode 118 te vormen, die de 30 vorm heeft van een kolom en gevormd is van de tweede geleidende laag (wolfram laag) 17 in het openingsgedeelte 13A, dat gevormd is in de isolerende tussenlaag 12 (zie fig. 8A). Een emitterelektrode, die de vorm heeft van een kolom en opgebouwd is uit de tweede geleidende laag 35 (wolfram laag) 17 kan gevormd worden in het openingsgedeelte 13A, dat gevormd is in de isolerende tussenlaag 12 en in het openingsgedeelte 15, dat gevormd is in de poortelektrode 14. Dit punt is tevens toepasbaar 1016128 I 60 op andere voorbeelden. Wanneer de tweede geleidende laag I 17 geëtst wordt, wordt de tweede geleidende laag 17 I geëtst onder omstandigheden, waarin de etssnelheid van de I tweede geleidende laag 17 hoger is dan de etssnelheid van I 5 de maskermateriaal laag 50. Specifiek kunnen er, door het veranderen van de stroomsnelheid van het zuurstofgas I onder etsomstandigheden zoals is weergegeven in Tabel 2, etsomstandigheden verkregen worden, waarin de etssnelheid van de tweede geleidende laag 17 bijvoorbeeld ongeveer I 10 1,5 is wanneer de etssnelheid van de maskermateriaal laag I 50 1 is. Op deze wijze wordt de tweede geleidende laag I 17, waarop geen maskermateriaal laag 50A achterblijft, I geëtst vanaf het begin van het etsen, wordt het etsen van I de tweede geleidende laag 17, waarop de maskermateriaal 15 laag 50A met een kleinere dikte achterblijft, enige tijd I later geïnitieerd, en wordt het etsen van de tweede I geleidende laag 17, waarop de maskermateriaallaag 50A, I die een grotere dikte heeft, na een langere tijd I geïnitieerd. Wegens het bovengenoemde verschil in tijd I 20 van de initiatie van het etsen van de tweede geleidende I laag 17, kan een emitterelektrode 118 waarvan het bovenste einde zich verscherpt zoals is weergegeven in I fig.8A verkregen worden.Next, the second conductive layer 17 is etched to form the emitter electrode 118, which is column-shaped and formed from the second conductive layer (tungsten layer) 17 in the opening portion 13A formed in the insulating intermediate layer 12 ( see fig. 8A). An emitter electrode which is column-shaped and made up of the second conductive layer 35 (tungsten layer) 17 can be formed in the opening portion 13A formed in the insulating intermediate layer 12 and in the opening portion 15 formed in the gate electrode 14. This point is also applicable to other examples. When the second conductive layer 17 is etched, the second conductive layer 17 is etched under conditions where the etching speed of the second conductive layer 17 is higher than the etching speed of the mask material layer 50. Specifically, due to the changing the flow rate of the oxygen gas I under etching conditions as shown in Table 2, etching conditions are obtained in which the etching speed of the second conductive layer 17 is, for example, about I 1.5 when the etching speed of the mask material is layer I 50 1. In this way, the second conductive layer 17, on which no mask material remains layer 50A, is etched from the beginning of the etching, the etching of the second conductive layer 17, on which the mask material 15 remains layer 50A with a smaller thickness, was initiated some time later, and the etching of the second conductive layer 17, on which the mask material layer 50A, I which has a greater thickness, is initiated after a longer time. Because of the aforementioned difference in time I20 of the initiation of etching the second conductive I layer 17, an emitter electrode 118 whose upper end is sharpened as shown in FIG. 8A can be obtained.

I [Stap-230] I 25 Vervolgens wordt in voorbeeld 1 [Stap-150] I uitgevoerd teneinde de veldemissie inrichting van I voorbeeld 2 voort te brengen en wordt verder [Stap-160] H in voorbeeld 1 uitgevoerd om de veldemissie I weergeefeenheid van voorbeeld 2 voort te brengen. In een I 30 stap die soortgelijk is aan [Stap-150] in voorbeeld 1, worden het bovenste gedeelte van de zijwand 16 en een I deel van de isolerende tussenlaag 12, gepositioneerd I onmiddellijk onder het randgedeelte 15A van het I openingsgedeelte 15, gevormd in de poortelektrode 14 I 35 verwijderd (geëtst) door het uitvoeren van isotroop etsen I met CF4/02 gas of dergelijke.I [Step-230] I Next, in Example 1, [Step-150] I is performed to produce the field emission device of I Example 2, and further [Step-160] H in Example 1 is performed to produce the field emission I display unit of Example 2. In an I step similar to [Step 150] in Example 1, the upper portion of the side wall 16 and an I portion of the insulating interlayer 12, positioned immediately below the edge portion 15A of the I opening portion 15, are formed removed (etched) in the gate electrode 14 by performing isotropic etching I with CF4 / 02 gas or the like.

Het op het bovenoppervlak 18F van de emitter I elektrode 118 in voorbeeld 2 gevormde scherphoekig 61 gedeelte 18G kan naar wens gevormd worden hoofdzakelijk door het besturen van de verhouding van de etssnelheid van de maskermateriaal laag 50 en de etssnelheid van de tweede geleidende laag 17. Dat wil zeggen dat een 5 scherphoekig gedeelte 18G met een scherphoekige vorm van een hogere graad gevormd kan worden op het bovenoppervlak 18F van de emitterelektrode 118 door het instellen van de etssnelheid van de tweede geleidende laag 17 op een hogere snelheid dan de etssnelheid van de maskermateriaal 10 laag 50, d.w.z door het sneller maken van het etsen van de tweede geleidende laag 17 dan het etsen van de maskermateriaal laag 50. Wanneer de maskermateriaal laag 50 op het tweede geleidende gedeelte 17 boven het openingsgedeelte 13A, dat gevormd is in de isolerende 15 tussenlaag 12, achter mag blijven, is het niet noodzakelijkerwijs vereist om de maskermateriaal laag 50A op de tweede geleidende 17 boven het openingsgedeelte 13A rigoureus achter te laten. Zoals is weergegeven in fig.9 kan de maskermateriaal laag 50 een verbreed gebied hebben 20 op de tweede geleidende laag 17, die verbreed is vanaf een gedeelte boven het openingsgedeelte 13A.The sharp-angled 61 portion 18G formed on the upper surface 18F of the emitter I electrode 118 in Example 2 can be formed as desired mainly by controlling the ratio of the etching speed of the mask material layer 50 and the etching speed of the second conductive layer 17. That that is, a sharp-angled portion 18G with a sharp-angled shape of a higher degree can be formed on the upper surface 18F of the emitter electrode 118 by adjusting the etching speed of the second conductive layer 17 to a higher speed than the etching speed of the mask material 10 layer 50, ie by making etching of the second conductive layer 17 faster than etching of the mask material layer 50. When the mask material layer 50 on the second conductive part 17 above the opening part 13A formed in the insulating intermediate layer 12, it is not necessarily required to have the mask material layer 50A on the second guide and 17 rigidly above the opening portion 13A. As shown in FIG. 9, the mask material layer 50 may have a widened area 20 on the second conductive layer 17, which is widened from a portion above the opening portion 13A.

Voorbeeld 3Example 3

Voorbeeld 3 heeft betrekking op de veldemissie inrichting, de veldemissie weergeefeenheid en de 25 processen voor de productie daarvan volgens het tweede aspect van de onderhavige uitvinding. Fig.lOA toont een schematisch gedeeltelijk eindaanzicht van de veldemissie inrichting van voorbeeld 3. In dwarsdoorsnede heeft de veldemissieweergeefeenheid van voorbeeld 3 een 30 conceptueel aanzicht dat soortgelijk is aan dat is weergegeven in Fig. 1B. Voor een configuratie van een deel van de elektrodelaag (kathode elektrode laag) 11 en de poortelektrodes 14 in de veldemissie weergeefeenheid, een configuratie van de elektrodelaag (kathode elektrode 35 laag) 11 en de poortelektrode 14 in één beeldpunt en een aanzicht in perspectief van de veldemissie weergeefeenheid, zie fig. 2A, 2B en 3A. De basisconfiguratie van de veldemissie inrichting in 1016128 I 62 voorbeeld 3 is soortgelijk aan de configuratie van de I veldemissie inrichting die is uitgelegd in voorbeeld 1, I en de emitter elektrode 18 heeft een bovengedeelte zoals I is weergegeven in het uitvergrote aanzicht van fig. 3B.Example 3 relates to the field emission device, the field emission display unit and the processes for the production thereof according to the second aspect of the present invention. Fig. 10A shows a schematic partial end view of the field emission device of example 3. In cross section, the field emission display unit of example 3 has a conceptual view similar to that shown in FIG. 1B. For a configuration of a portion of the electrode layer (cathode electrode layer) 11 and the gate electrodes 14 in the field emission display unit, a configuration of the electrode layer (cathode electrode layer 35) 11 and the gate electrode 14 in one pixel and a perspective view of the field emission display unit, see Figs. 2A, 2B and 3A. The basic configuration of the field emission device in 1016128 I 62 Example 3 is similar to the configuration of the I field emission device explained in Example 1, I and the emitter electrode 18 has an upper portion as I is shown in the enlarged view of FIG. 3B .

I 5 De emitter elektrode 18 in voorbeeld 3 wordt, nadat de poortelektrode 14 gevormd is op de isolerende I tussenlaag 12, gevormd door het vormen van I openingsgedeeltes 15 en 13, die de poortelektrode 14 en I de isolerende tussenlaag 12 penetreren en een bodem I 10 hebben, waarin de elektrodelaag 11 blootgesteld wordt; I door het vormen van een isolerende materiaal laag 16B op I het gehele oppervlak (specifiek op de poortelektrode 14) waaronder de oppervlakken van de zijwanden van de I openingsgedeeltes 13 en 15 teneinde de openingsgedeeltes I 15 13 en 15 in diameter te verkleinen; door het vormen van I een tweede geleidende laag 17 op de isolerende tussenlaag I 16B en door het in diameter verkleinen van de I openingsgedeeltes 13A en 15A door een CVD werkwijze; en I het vervolgens etsen van de tweede geleidende laag 17.The emitter electrode 18 in Example 3, after the gate electrode 14 is formed on the insulating interlayer 12, is formed by forming opening portions 15 and 13 which penetrate the gate electrode 14 and I the insulating interlayer 12 and a bottom I 10, wherein the electrode layer 11 is exposed; By forming an insulating material layer 16B on the entire surface (specifically on the gate electrode 14) including the surfaces of the side walls of the opening sections 13 and 15 to reduce the opening sections 13 and 15 in diameter; by forming a second conductive layer 17 on the insulating intermediate layer I 16B and by reducing the diameter of the opening portions 13A and 15A by a CVD method; and subsequently etching the second conductive layer 17.

I 20 De processen voor de productie van de veldemissie I inrichting en de veldemissie weergeefeenheid met de I veldemissie inrichting in voorbeeld 3 zullen verklaard I worden onder verwijzing naar fig. 11A, UB, 12A en 12B, I die schematische deeleindaanzichten van een diêlectricum 25 ondersteunend substraat en dergelijke tonen.The processes for the production of the field emission device and the field emission display unit with the I field emission device in Example 3 will be explained with reference to Figs. 11A, UB, 12A and 12B, which support schematic partial end views of a dielectric 25. substrate and the like.

I [Stap-300]I [Step-300]

De stap van het vormen van een gepatroneerde I elektrodelaag (kathode elektrode laag) 11 op een diêlectricum ondersteunend substraat 10, de stap van het 30 vormen van een isolerende tussenlaag 12 op het diêlectricum ondersteunend substraat 10 en de I elektrodelaag 11, de stap van het vormen van een I poortelektrode 14 op een isolerende tussenlaag 12 en de stap van het vormen van openingsgedeeltes 15 en 13, die 35 penetreren door de poortelektrode 14 en de isolerende tussenlaag 12 en een bodem hebben waarin de elektrodelaag I 11 blootgesteld wordt, kunnen op dezelfde wijze worden I 1016128 63 uitgevoerd als in [Stap-100] t/m [Stap-120] in voorbeeld 1 en verklaringen hiervan worden daarom weggelaten. [Stap-310]The step of forming a patterned I electrode layer (cathode electrode layer) 11 on a dielectric supporting substrate 10, the step of forming an insulating intermediate layer 12 on the dielectric supporting substrate 10 and the I electrode layer 11, the step of the forming an I gate electrode 14 on an insulating interlayer 12 and the step of forming opening portions 15 and 13 which penetrate through the gate electrode 14 and have the interlayer insulating layer 12 and have a bottom in which the electrode layer 11 is exposed can be on the same In a manner, I 1016128 63 are carried out as in [Step-100] through [Step-120] in Example 1 and explanations thereof are therefore omitted. [Step 310]

Vervolgens wordt een isolerende materiaal laag 5 16B die is opgebouwd uit Si02, gevormd op het gehele oppervlak waaronder de oppervlakken van de zijwanden van de openingsgedeeltes 13 en 15 teneinde de openingsgedeeltes 13 en 15 in diameter te verkleinen. Specifiek wordt de van Si02 opgebouwde isolerende 10 materiaal laag 16B gedeponeerd op de poortelektrode 14, waaronder de binnenoppervlakken van de openingsgedeeltes 13 en 15 door een plasma verbeterd TEOS-CVD werkwijze (zie fig. 11A) . De isolerende materiaal laag 16B wordt geëtst door een RIE werkwijze gebruik makend van CF4 gas 15 teneinde de isolerende materiaal laag 16B op de zijwanden van de openingsgedeeltes 13 en 15 en op de poortelektrode 14 (zie fig. 11B) over te laten. In het bodemgedeelte van het in diameter verkleinde openingsgedeelte 13A wordt een oppervlak van de elektrodelaag 11 blootgesteld. Het 20 openingsgedeelte 13A wordt gevormd op een zelf-opgelijnde wijze en de axiale lijn die door het midden van het openingsgedeelte 13A en de axiale lijn L die door het openingsgedeelte 15 gaat, komen met elkaar overeen. Wanneer de emitterelektrode gevormd wordt in een volgende 25 stap, wordt de emitterelektrode op een zelf opgelijnde wijze gevormd en is de axiale lijn, die door het midden van de emitterelektrode gaat in overeenstemming met de axiale lijn L die door het midden van het openingsgedeelte 15 gaat.Next, an insulating material layer 16B made up of SiO 2 is formed on the entire surface including the surfaces of the side walls of the opening portions 13 and 15 in order to reduce the diameter of the opening portions 13 and 15. Specifically, the SiO 2 insulating material layer 16B is deposited on the gate electrode 14, including the inner surfaces of the opening portions 13 and 15 by a plasma-enhanced TEOS-CVD method (see Fig. 11A). The insulating material layer 16B is etched by a RIE method using CF4 gas 15 to leave the insulating material layer 16B on the side walls of the opening portions 13 and 15 and on the gate electrode 14 (see Fig. 11B). In the bottom portion of the diameter-reduced aperture portion 13A, a surface of the electrode layer 11 is exposed. The opening portion 13A is formed in a self-aligned manner and the axial line passing through the center of the opening portion 13A and the axial line L passing through the opening portion 15 correspond to each other. When the emitter electrode is formed in a subsequent step, the emitter electrode is formed in a self-aligned manner and the axial line passing through the center of the emitter electrode corresponds to the axial line L passing through the center of the opening portion 15. .

30 [Stap-320]30 [Step-320]

Een tweede geleidende laag 17 opgebouwd uit wolfram wordt gevormd op de isolerende materiaal laag 16B en in de openingsgedeeltes 13A en 15A door een CVD werkwijze onder omstandigheden zoals weergegeven in Tabel 35 1 als voorbeeld (zie fig. 12A) . De tweede geleidende laag 17 wordt onder omstandigheden zoals als voorbeeld in Tabel 2 is weergegeven door een RIE werkwijze geëtst, waardoor de emitterelektrode 18, die de vorm heeft van ' 1016128 I 64 I een kolom (met een vorm in dwarsdoorsnede van een cirkel) I en gevormd is van de tweede geleidende laag (wolframA second conductive layer 17 constructed from tungsten is formed on the insulating material layer 16B and in the opening portions 13A and 15A by a CVD method under conditions as shown in Table 35 1 as an example (see Fig. 12A). The second conductive layer 17 is etched under conditions as exemplified in Table 2 by a RIE method, whereby the emitter electrode 18, which is in the form of a column (with a cross-sectional shape of a circle) I and is formed from the second conductive layer (tungsten

I laag) 17, gevormd kan worden in het openingsgedeelte 13AI layer) 17, can be formed in the opening portion 13A

dat op een zelfopgelijnde wijze gevormd is in de 5 isolerende tussenlaag 12 (zie fig. 12B). Wanneer dewhich is formed in a self-aligned manner in the insulating intermediate layer 12 (see Fig. 12B). When the

I tweede geleidende laag 17 geëtst wordt, wordt een put 18CWhen the second conductive layer 17 is etched, a well 18C becomes

I gevormd in het centrale gedeelte van het bovenoppervlak I 18A van de emitterelektrode 18 en dientengevolge wordt I het scherphoekig gedeelte 18B gevormd op het I 10 bovenoppervlak 18A van de emitterelektrode 18. Dat wil I zeggen dat het scherphoekig gedeelte 18B gevormd is van I een oppervlak 18D dat zich uitstrekt vanaf de put 18C die I gevormd is in het centrale gedeelte van het bovenoppervlak 18A tot aan een randgedeelte van het 15 bovenoppervlak en een zijoppervlak 18E van de I emitterelektrode 18. Voor de vorming van de tweede I geleidende laag 17 door een lagere druk CVD werkwijze, wordt naar wens een kleefkracht vergrotende laag (niet I weergegeven) die is opgebouwd uit Ti of TiN gevormd op 20 het gehele oppervlak waaronder de binnenoppervlakken van de openingsgedeelten 13A en 15A door een CVD werkwijze of een sputteringswerkwijze voor het verbeteren van de I kleefkracht tussen de emitterelektrode en de I elektrodelaag 11.I formed in the central portion of the upper surface 18A of the emitter electrode 18 and, consequently, the sharp-angled portion 18B is formed on the upper surface 18A of the emitter electrode 18. That is, the sharp-angled portion 18B is formed of a surface 18D extending from the well 18C formed in the central portion of the upper surface 18A up to an edge portion of the upper surface and a side surface 18E of the I emitter electrode 18. For forming the second conductive layer 17 by a lower pressure CVD method, an adhesive strength enhancing layer (not shown) is optionally constructed of Ti or TiN formed on the entire surface including the inner surfaces of the opening portions 13A and 15A by a CVD method or a sputtering method for improving the I adhesive force between the emitter electrode and the I electrode layer 11.

25 [Stap-330] I De isolerende materiaallaag 16B wordt geëtst,[Step-330] I The insulating material layer 16B is etched,

waardoor een veldemissie inrichting met een in fig. 10Aproviding a field emission device with one in FIG. 10A

weergegeven structuur voortgebracht kan worden en verder wordt [Stap-160] in voorbeeld 1 uitgevoerd om een 30 veldemissie weergeefeenheid voort te brengen.structure shown, and further, [Step-160] in Example 1 is performed to produce a field emission display unit.

In voorbeeld 3 wordt de tweede geleidende laag 17 geëtst in een toestand, waarin de poortelektrode 14 bedekt is met de isolerende materiaal laag 16B. Daarom wordt de vrijheid bij de selectie van de combinatie van 35 een materiaal voor het vormen van de poortelektrode 14 en een materiaal voor het vormen van de tweede geleidende laag 17 vergroot. In het bijzonder voordelig kan het materiaal voor het vormen van de poortelektrode 14 rniRl98 65 geselecteerd worden uit een breder bereik van materialen en behoeft de tweede geleidende laag 17 niet langer op selectieve wijze geëtst te worden ten opzichte van de poortelektrode 14.In Example 3, the second conductive layer 17 is etched in a state in which the gate electrode 14 is covered with the insulating material layer 16B. Therefore, the freedom in the selection of the combination of a material for forming the gate electrode 14 and a material for forming the second conductive layer 17 is increased. Particularly advantageously, the material for forming the gate electrode 14 can be selected from a wider range of materials and the second conductive layer 17 no longer needs to be selectively etched with respect to the gate electrode 14.

5 Voorbeeld 4Example 4

Voorbeeld 4 is een variant van voorbeeld 3. De veldemissie inrichting van voorbeeld 4 verschilt van zijn tegenhanger van voorbeeld 3 in de vorm van het bovenoppervlak van de veldemissie inrichting. Dat wil 10 zeggen dat in voorbeeld 4, zoals weergegeven in fig. 10B, een scherphoekig gedeelte 18G gevormd wordt op een bovenoppervlak 18P van de emitterelektrode 118 en het scherphoekig gedeelte 18G opgebouwd is uit een uiteinde-eindoppervlak 18A dat zich in de richting van het 15 centrale gedeelte van het bovenoppervlak uitstrekt. Dat wil zeggen dat het bovenoppervlak 18F van de emitterelektrode 118 een conische vorm heeft. De emitterelektrode 118 in voorbeeld 4 wordt, nadat de poortelektrode 14 gevormd is op de isolerende tussenlaag 20 12, gevormd door het vormen van de openingsgedeelten 15 en 13, die penetreren door de poortelektrode 14 en de isolerende tussenlaag 12 en een bodemgedeelte hebben, waarin de elektrode laag (kathode elektrodelaag) 11 blootgesteld wordt; door het vormen van een isolerende 25 materiaallaag 16B op het gehele oppervlak (specifiek op de poortelektrode 14) waaronder de oppervlakken van de zijwanden van de openingsgedeeltes 13 en 15 teneinde de openingsgedeeltes 13 en 15 in diameter te verkleinen; het vormen van een tweede geleidende laag 17 op de isolerende 30 materiaal laag 16B en in de in diameter verkleinde openingsgedeeltes 13A en 15A door een CVD werkwijze; door het vormen van een masker materiaal laag 50 op het gehele oppervlak; het gedeeltelijk verwijderen van de maskermateriaal laag 50 teneinde de maskermateriaal laag 35 50A op de tweede geleidende laag 17 boven het openingsgedeelte 13A, dat gevormd is in de isolerende tussenlaag 12, over te laten; en door het vervolgens etsen van de tweede geleidende laag 17. In voorbeeld 4 1016128 I 66 I wordt de isolerende tussenlaag 12 opgebouwd uit Si02 en I wordt de isolerende materiaal laag 16B opgebouwd uit SiN.Example 4 is a variant of example 3. The field emission device of example 4 differs from its counterpart of example 3 in the form of the upper surface of the field emission device. That is, in Example 4, as shown in Fig. 10B, a sharp-angled portion 18G is formed on an upper surface 18P of the emitter electrode 118, and the sharp-angled portion 18G is made up of an end-end surface 18A that faces in the direction of the Extends the central portion of the upper surface. That is, the upper surface 18F of the emitter electrode 118 has a conical shape. The emitter electrode 118 in Example 4, after the gate electrode 14 has been formed on the insulating intermediate layer 12, is formed by forming the opening portions 15 and 13 which penetrate through the gate electrode 14 and have the insulating intermediate layer 12 and a bottom portion in which the electrode layer (cathode electrode layer) 11 is exposed; by forming an insulating material layer 16B on the entire surface (specifically on the gate electrode 14) including the surfaces of the side walls of the opening portions 13 and 15 to reduce the opening portions 13 and 15 in diameter; forming a second conductive layer 17 on the insulating material layer 16B and in the diameter-reduced opening portions 13A and 15A by a CVD method; by forming a mask material layer 50 on the entire surface; partially removing the mask material layer 50 so as to leave the mask material layer 50A on the second conductive layer 17 above the opening portion 13A formed in the insulating intermediate layer 12; and by subsequently etching the second conductive layer 17. In Example 4, the insulating intermediate layer 12 is built up from SiO 2 and the insulating material layer 16B is built up from SiN.

I De processen voor de productie van de veldemissie I inrichting en de veldemissie weergeefeenheid in voorbeeld I 54, zal verklaard worden onder verwijzing naar fig. 13A, I 13B en 14, die schematische gedeeltelijke eindaanzichten van een diëlectricum ondersteunend substraat en I dergelijke tonen.The processes for the production of the field emission device and the field emission display unit in Example I 54 will be explained with reference to Figs. 13A, 13B and 14, which show schematic partial end views of a dielectric supporting substrate and I and the like.

[Stap-400] I 10 De stap van het vormen van een gepatroneerde I elektrodelaag (kathode elektrode laag) 11 op een I diëlectricum ondersteunend substraat 10, de stap van het I vormen van een isolerende tussenlaag 12 op het diëlectricum ondersteunend substraat 10 en de elektrode I 15 laag 11, de stap van het vormen van een poortelektrode 14 I op de isolerende tussenlaag 12, de stap van het vormen I van de openingsgedeeltes 15 en 13, die penetreren door de poortelektrode 14 en de isolerende tussenlaag 12 en een bodem hebben waarin de elektrodelaag 11 blootgesteld I 20 wordt, de stap van het vormen van een isolerende materiaal laag 16B op het gehele oppervlak (specifiek op I de poortelektrode 14) waaronder de oppervlakken van I zijwanden van dé openingsgedeeltes 13 en 15 teneinde de H openingsgedeeltes 13 en 15 in diameter te verkleinen en 25 de stap van het vormen van een tweede geleidende laag 17 die opgebouwd is uit wolfram op de isolerende materiaal laag 16B en in de in diameter verkleinde openingsgedeeltes 13A en 15A, die op dezelfde wijze uitgevoerd worden als in [Stap-300] tot en met [Stap-310] 30 en de vorming van de tweede geleidende laag die opgebouwd is uit wolfram in [Stap-32] in voorbeeld 3, en verklaringen daarvan worden derhalve weggelaten. In een I stap die soortgelijk is aan [Stap-310] in voorbeeld 3,[Step-400] The step of forming a patterned I electrode layer (cathode electrode layer) 11 on an I dielectric supporting substrate 10, the step of forming an insulating intermediate layer 12 on the dielectric supporting substrate 10 and the electrode I layer 11, the step of forming a gate electrode 14 on the insulating intermediate layer 12, the step of forming I of the opening portions 15 and 13, which penetrate through the gate electrode 14 and have the insulating intermediate layer 12 and a bottom wherein the electrode layer 11 is exposed, the step of forming an insulating material layer 16B on the entire surface (specifically on the gate electrode 14) including the surfaces of I side walls of the opening portions 13 and 15 to form the H opening portions 13 and 15 to reduce in diameter and the step of forming a second conductive layer 17 which is composed of tungsten on the insulating material layer 16B and in the diameter end opening portions 13A and 15A, which are performed in the same manner as in [Step-300] to [Step-310] 30 and the formation of the second conductive layer made up of tungsten in [Step-32] in Example 3 , and statements thereof are therefore omitted. In an I step similar to [Step 310] in Example 3,

wordt de van SiN opgebouwde isolerende materiaal laag 16Bthe insulating material built up of SiN becomes layer 16B

35 gedeponeerd op het gehele oppervlak door een plasma- H verbeterde CVD werkwijze voor het verkleinen van de H diameters van de openingsgedeelts 13 en 15. Vervolgens wordt de isolerende materiaal laag 16B geëtst door een 1 n i a 1 o q 67 RIE werkwijze gebruikmakend van CHF3/02 gas of dergelijke teneinde de isolerende materiaal laag 16B op de poortelektrode 14 waaronder- de oppervlakken van de zijwanden van de openingsgedeeltes 13 en 15 te vormen.35 deposited on the entire surface by a plasma H improved CVD method for reducing the H diameters of the opening portions 13 and 15. Next, the insulating material layer 16B is etched by a 1 nia 1 or 67 RIE method using CHF3 / 02 gas or the like to form the insulating material layer 16B on the gate electrode 14 including the surfaces of the side walls of the opening portions 13 and 15.

5 [Stap-410]5 [Step 410]

Vervolgens wordt een van een afdekmateriaal gevormd maskermateriaal laag 15 gevormd op het gehele oppervlak (zie fig. 13A) en wordt de masker materiaal laag 50 gedeeltelijk verwijderd door asbehandeling 10 gebruik makend van zuurstofgas of dergelijke, waardoor de maskermateriaal laag 50A achterblijft op de tweede geleidende laag 17 boven het openingsgedeelte 13A dat gevormd is in de isolerende tussenlaag 12 (zie fig. 13B). Dat wil zeggen, dat de masker materiaal laag 50A 15 achtergelaten wordt in een concaaf gedeelte, dat gevormd is in de tweede geleidende laag 17 boven het openingsgedeelte 13A.Next, a mask material layer 15 formed from a cover material is formed on the entire surface (see Fig. 13A) and the mask material layer 50 is partially removed by ash treatment using oxygen gas or the like, leaving the mask material layer 50A on the second conductive layer 17 above the opening portion 13A formed in the insulating intermediate layer 12 (see Fig. 13B). That is, the mask material layer 50A 15 is left in a concave portion formed in the second conductive layer 17 above the opening portion 13A.

[Stap-420][Step-420]

Vervolgens wordt de tweede geleidende laag 17 20 geëtst teneinde de emitterelektrode 118 te vormen, die de vorm heeft van een kolom en opgebouwd is uit de tweede geleidende laag (wolfram laag) 17 in het openingsgedeelte 13A, dat gevormd is in de isolerende tussenlaag 12 (zie fig.14) . Wanneer de tweede geleidende laag 17 geëtst 25 wordt, wordt de tweede geleidende laag 17 geëtst onder omstandigheden, waarin de etssnelheid van de tweede geleidende laag 17 groter is dan de etssnelheid van de masker materiaal laag 50. Specifiek kan door het veranderen van de stroomsnelheid van zuurstofgas onder 30 etsomstandigheden zoals getoond in Tabel 2, etsomstandigheden verkregen worden waarin de etssnelheid van de tweede geleidende laag 17 bijvoorbeeld ongeveer 1,5 is wanneer de etssnelheid van de maskermateriaal laag 50 gelijk is aan 1. Op deze wijze wordt de tweede 35 geleidende laag 17, waarop geen masker materiaal laag 15A achtergelaten is, geëtst van het begin van het etsen, wordt het etsen van de tweede geleidende laag 17, waarop de masker materiaal laag 50A met een kleinere dikte 1016128 I 68 I achtergelaten wordt, enige tijd later geïnitieerd, en I wordt het etsen van de tweede geleidende laag 17 waarop I de masker materiaal laag 50A met een grotere dikte geïnitieerd wordt na een langere tijd, genomen. Wegens I 5 het bovengenoemde verschil in tijd van initiatie van het I etsen van de tweede geleidende laag 17, kan de I emitterelektrode 118 waarvan het uiteinde zich I verscherpt, zoals is weergegeven in fig. 14, verkregen I worden.Next, the second conductive layer 17 is etched to form the emitter electrode 118, which is column-shaped and made up of the second conductive layer (tungsten layer) 17 in the opening portion 13A formed in the insulating intermediate layer 12 ( see fig.14). When the second conductive layer 17 is etched, the second conductive layer 17 is etched under conditions where the etching rate of the second conductive layer 17 is greater than the etching rate of the mask material layer 50. Specifically, by changing the flow rate of oxygen gas under etching conditions as shown in Table 2, etching conditions are obtained in which the etching speed of the second conductive layer 17 is, for example, about 1.5 when the etching speed of the mask material layer 50 is 1. In this way, the second conductive layer becomes 17, on which no mask material layer 15A is left, etched from the start of etching, the etching of the second conductive layer 17, on which the mask material layer 50A with a smaller thickness is left behind, is initiated some time later and I etching the second conductive layer 17 on which the mask material layer 50A with a greater thickness is initiated is taken after a longer time. Because of the aforementioned difference in time of initiation of etching the second conductive layer 17, the emitter electrode 118 whose end is sharpened, as shown in FIG. 14, can be obtained.

I 10 [Stap-430]I 10 [Step 430]

Vervolgens wordt [Stap-330] in voorbeeld 3 I uitgevoerd teneinde de veldemissie inrichting van I voorbeeld 4 voort te brengen en wordt verder [Stap-160] I in voorbeeld 1 uitgevoerd teneinde de veldemissie I 15 weergeefeenheid uit te voeren.Next, [Step-330] in Example 3 I is performed to produce the field emission device of Example 4, and further, [Step-160] I in Example 1 is performed to output the field emission I display unit.

I Het op het bovenoppervlak 18F van de I emitterelektrode 118 in voorbeeld 4 gevormde scherphoekig I gedeelte 18G kan naar wens gevormd worden hoofdzakelijk I door besturing van de verhouding van de etssnelheid van I 20 de masker materiaal laat 50 en de etssnelheid van de I tweede geleidende laag 17. Dat wil zeggen, dat een scherphoekig gedeelte 18G met een scherphoekige vorm van I een hogere graad gevormd kan worden op het bovenoppervlak 18F van de emitterelektrode 118 door het instellen van de 25 etssnelheid van de tweede geleidende laag 17 met een I hogere snelheid dan de etssnelheid van de masker materiaal laag 50, dat wil zeggen door het sneller maken I van het etsen van de tweede geleidende laag 17 dan het I etsen van de masker materiaal laag 50. Wanneer de masker H 30 materiaal laag 50 op de tweede geleidende laag 17 boven I het openingsgedeelte 13A, dat gevormd is in de isolerende tussenlaag 12, mag achterblijven, is het niet noodzakelijkerwijze vereist om de masker materiaal laag 50 rigoureus achter te laten op de tweede geleidende laag 35 17 boven het openingsgedeelte 13A. Zoals is weergegeven in fig. 9 kan de maskermateriaallaag 50 achtergelaten worden met een verbreed gebied op de tweede geleidendeThe sharp-angled I portion 18G formed on the upper surface 18F of the I emitter electrode 118 in Example 4 can be formed as desired mainly by controlling the ratio of the etching speed of the mask material to 50 and the etching speed of the second conductive I layer 17. That is, a sharp-angled portion 18G with a sharp-angled shape of I a higher degree can be formed on the upper surface 18F of the emitter electrode 118 by adjusting the etching speed of the second conductive layer 17 at a higher speed then the etching speed of the mask material layer 50, i.e. by making the etching of the second conductive layer 17 faster than the etching of the mask material layer 50. When the mask H 30 material layer 50 on the second conductive layer 17 above the opening portion 13A, which is formed in the insulating intermediate layer 12, may remain, it is not necessarily required to to leave the layer 50 rigorously on the second conductive layer 17 above the opening portion 13A. As shown in FIG. 9, the mask material layer 50 can be left with a widened area on the second conductive

4 n 1 1 o Q4 n 1 1 o Q

69 laag 17, die verbreed is vanaf een gedeelte boven het openingsgedeelte 13A.69 layer 17, widened from a portion above the opening portion 13A.

Voorbeeld 5 5 Voorbeeld 5 is een variant van voorbeeld 2. In de velderaissie-inrichting van voorbeeld 5 wordt een focuselektrode gevormd boven de poortelektrode door een isolerende film. Het proces van de produktie van de veldemissie-inrichting in voorbeeld 5 verschilt van zijn 10 tegenhanger in voorbeeld 2 doordat het proces in voorbeeld 5 nadat de poortelektrode gevormd is de stappen omvat van het vormen van de isolerende film op het gehele oppervlak en het vormen van de focuselektrode op de isolerende film en doordat een openingsgedeelte gevormd 15 dat penetreert door de focuselektrode, de isolerende film, de poortelektrode en de isolerende tussenlaag en dat een bodemgedeelte heeft waarin de elektrodelaag blootgesteld wordt.Example 5 Example 5 is a variant of Example 2. In the field release device of Example 5, a focus electrode is formed above the gate electrode by an insulating film. The process of producing the field emission device in Example 5 differs from its counterpart in Example 2 in that the process in Example 5 after the gate electrode is formed comprises the steps of forming the insulating film on the entire surface and forming the focus electrode on the insulating film and in that an opening portion is formed which penetrates through the focus electrode, the insulating film, the gate electrode and the interlayer insulating layer and which has a bottom portion in which the electrode layer is exposed.

De processen voor de produktie van de 20 veldemissie-inrichting en veldemissieweergeefeenheid in voorbeeld 5 zullen onder verwijzing naar fig. 15A, 15B, 16A, 16B en 17 verklaard worden, waarin schematische deelaanzichten van een diëlectricum ondersteunend substraat en dergelijke getoond worden.The processes for the production of the field emission device and field emission display unit in Example 5 will be explained with reference to Figs. 15A, 15B, 16A, 16B and 17, in which schematic partial views of a dielectric-supporting substrate and the like are shown.

25 [Stap-500]25 [Step-500]

De stap van het vormen van een gepatroneerde elektrodelaag (kathode-elektrodelaag) 11 op een diëlectricum ondersteunend substraat 10, de stap van het vormen van een isolerende tussenlaag 12 op de 30 diëlectricum ondersteunend substraat 10 en de elektrodelaag 11, en de stap van het vormen van een poortelektrode 14 op de isolerende tussenlaag 12 kunnen op dezelfde wijze worden uitgevoerd als in [Stap-100] en de vorming van de poortelektrode 14 in [Stap-110] in 35 voorbeeld 1 en de verklaringen daarvan worden daarom weggelaten. Op deze wijze kan de in fig. 15A weergegeven structuur verkregen worden.The step of forming a patterned electrode layer (cathode electrode layer) 11 on a dielectric supporting substrate 10, the step of forming an insulating intermediate layer 12 on the dielectric supporting substrate 10 and the electrode layer 11, and the step of forming of a gate electrode 14 on the insulating interlayer 12 can be performed in the same manner as in [Step-100] and the formation of the gate electrode 14 in [Step-110] in Example 1 and the explanations thereof are therefore omitted. In this way the structure shown in Fig. 15A can be obtained.

[Stap-510] 1016128 I 70 I Vervolgens wordt een isolerende film 60 die I opgebouwd is uit SiN gevormd op het gehele oppervlak door I een bekende CVD-methode en vervolgens wordt een I focuselektrode 61 gevormd op de isolerende film 60. De I 5 focuselektrode 61 kan verkregen worden door het vormen I van een aluminiumlaag op de isolerende film 60 door een sputteringmethode en door het etsen van de aluminiumlaag I teneinde een voorafbepaald patroon te vormen. Op deze I wijze kan de in fig. 15B weergegeven structuur worden I 10 verkregen.[Step-510] 1016128 I 70 I Next, an insulating film 60 composed of SiN is formed on the entire surface by a known CVD method, and then a focus electrode 61 is formed on the insulating film 60. focus electrode 61 can be obtained by forming an aluminum layer on the insulating film 60 by a sputtering method and by etching the aluminum layer I to form a predetermined pattern. In this way the structure shown in Fig. 15B can be obtained.

I [Stap-520] I Vervolgens wordt een afdeklaag 40 gevormd op het I gehele oppervlak (in het bijzonder op de isolerende film I 60 en de focuselektrode 61) door een lithografie-methode I 15 en vervolgens wordt een openingsgedeelte 62, dat door de focuselektrode 61, de isolerende film 60, de H poortelektrode 14 en de isolerende tussenlaag 12 en dat I een bodemgedeelte heeft waarin de elektrodelaag 11 I blootgesteld wordt. Voor het etsen van de focuselektrode I 20 61 en de poortelektrode 14 kan een etsgas op basis van chlorine gebruikt worden voor het etsen van de isolerende film 60, opgebouwd uit SiN en de isolerende tussenlaag 12, opgebouwd uit Si02, kan CF4-gas of dergelijke gebruikt worden. Op deze wijze kan de in fig. 16 verkregen 25 structuur worden verkregen.[Step-520] I Next, a cover layer 40 is formed on the entire surface (in particular on the insulating film I 60 and the focus electrode 61) by a lithography method, and then an opening portion 62, which is focus electrode 61, the insulating film 60, the H gate electrode 14 and the insulating intermediate layer 12 and that I has a bottom portion in which the electrode layer 11 is exposed. For etching the focus electrode 61 and the gate electrode 14, a chlorine-based etching gas can be used to etch the insulating film 60 made up of SiN and the insulating interlayer 12 made up of SiO2 can use CF4 gas or the like being used. In this way the structure obtained in Fig. 16 can be obtained.

In de in fig. 16A weergegeven structuur is de zijwand van elk van de in de focuselektrode 61, de isolerende film 60, de poortelektrode 14 en de isolerende tussenlaag 12 gevormde openingsgedeeltes hellend. Deze 30 helling wordt bijvoorbeeld verkregen door het toepassen H van condities voor het doen afnemen van de resistiviteit van de afdeklaag 40, zoals toename in verhouding van stroomsnelheid van zuurstofgas in een etsgas teneinde een gepatroneerde rand van de afdeklaag 40 naar achteren toe 35 gradueel te verwijderen wanneer het etsen voortduurt, alhoewel de werkwijze voor het vormen van de helling niet beperkt zal zijn tot de bovengenoemde middelen. De openingsdiameter van het openingsgedeelte 62 is daaromIn the structure shown in Fig. 16A, the side wall of each of the opening portions formed in the focus electrode 61, the insulating film 60, the gate electrode 14, and the insulating interlayer 12 is inclined. This slope is obtained, for example, by applying H to conditions for reducing the resistivity of the cover layer 40, such as an increase in the ratio of flow rate of oxygen gas in an etching gas in order to gradually remove a patterned edge of the cover layer 40 towards the rear. when the etching continues, although the method of forming the slope will not be limited to the above means. The opening diameter of the opening portion 62 is therefore

4 Λ 4 β 1 O A4 Λ 4 β 1 O A

71 niet uniform langs de diepterichting en het in de focuselektrode 61 gevormde openingsgedeelte heeft een grotere diameter dan het openingsgedeelte dat gevormd is in een poortelektrode 14. Dat wil zeggen dat het 5 boveneindgedeelte van de focuselektrode 61 meer naar achteren toe geplaatst is dan het boveneindgedeelte van de poortelektrode 14. Het doel van de focuselektrode 61 is aanvankelijk om het pad van elektroden te corrigeren, dat in grote mate kan afwijken van de richting op de 10 elektrodelaag 11, en wanneer de openingsdiameter van de elektrode 61 te klein is, kan de elektronemissie-efficiency van de veldemissie-inrichting afnemen. Wanneer echter de focuselektrode 61 een grotere openingsdiameter heeft dan de poortelektrode 14, dat wil zeggen wanneer de 15 diameter van het openingsgedeelte dat gevormd is in de poortelektrode 14 aangepast is om smaller te zijn dan de diameter van het openingsgedeelte dat gevormd is in de focuselektrode 61 door het op juiste wijze besturen van de etscondities van de focuselektrode 61 en de 20 poortelektrode 14, kan een gewenst focuseffect verkregen worden zonder de emissie van elektroden te verhinderen, hetgeen het meest wenselijk is.71 is not uniform along the depth direction and the opening portion formed in the focus electrode 61 has a larger diameter than the opening portion formed in a gate electrode 14. That is, the upper end portion of the focus electrode 61 is positioned more rearward than the upper end portion of the gate electrode 14. The purpose of the focus electrode 61 is initially to correct the path of electrodes, which can deviate greatly from the direction on the electrode layer 11, and when the aperture diameter of the electrode 61 is too small, the electron emission can efficiency of the field emission device. However, when the focus electrode 61 has a larger opening diameter than the gate electrode 14, that is, when the diameter of the opening portion formed in the gate electrode 14 is adjusted to be narrower than the diameter of the opening portion formed in the focus electrode 61 by properly controlling the etching conditions of the focus electrode 61 and the gate electrode 14, a desired focus effect can be obtained without preventing the emission of electrodes, which is most desirable.

[Stap-530][Step-530]

Daarna kunnen de stappen van het verwijderen van 25 de afdeklaag 40 en het vormen van de zijwand 16 van een isolerend materiaal (bijvoorbeeld SiN) op de zijwand van het. openingsgedeelte 62 (zie fig. 16B) teneinde het openingsgedeelte 62 in diameter te verkleinen, en de stap — van het vormen van de tweede geleidende laag die 30 opgebouwd is uit wolfraam op het gehele oppervlak (in het bijzonder op de isolerende film 60 en de focuselektrode 61) inclusief de binnenzijde van het diameterverkleinopeningsgedeelte 62A door een CVD-werkwijze op dezelfde wijze uitgevoerd worden als in 35 [Stap-130] en de vorming van de tweede geleidende laag, die is opgebouwd uit wolfraam in [Stap-140] in voorbeeld l en de verklaringen daarvan worden daarom weggelaten. [Stap-540] 10 16128 I 72 I Vervolgens wordt een ongeveer 0,77 μτη dikke I maskermateriaallaag gevormd op het gehele oppervlak en I wordt de maskermateriaallaag gedeeltelijk verwijderd door I een verassingsbehandeling gebruikmakend van zuurstofgas, I 5 en wordt op dezelfde wijze als in [Stap-210] in voorbeeld I 2, waardoor de maskermateriaallaag achterblijft op de I tweede geleidende laag boven het in de isolerende I tussenlaag 12 gevormde openingsgedeelte.Thereafter, the steps of removing the cover layer 40 and forming the side wall 16 of an insulating material (e.g. SiN) on the side wall of the. opening portion 62 (see Fig. 16B) to reduce the opening portion 62 in diameter, and the step of forming the second conductive layer composed of tungsten on the entire surface (in particular on the insulating film 60 and the focus electrode 61) including the inside of the diameter reduction opening portion 62A are performed by a CVD method in the same manner as in [Step-130] and the formation of the second conductive layer made up of tungsten in [Step-140] in example l and the explanations thereof are therefore omitted. [Step-540] 10 16128 I 72 I Next, an approximately 0.77 μτη-thick I mask material layer is formed on the entire surface and I the mask material layer is partially removed by I a surprise treatment using oxygen gas, I 5 and is treated in the same manner as in [Step-210] in Example 12, leaving the mask material layer on the second conductive layer above the opening portion formed in the insulating intermediate layer 12.

I [Stap-550] I 10 Vervolgens wordt de tweede geleidende laag op I dezelfde wijze geëtst als in [Stap-220] in voorbeeld 2 I teneinde een emitterelektrode 118 te vormen, die de vorm I heeft van een kolom en opgebouwd is uit de tweede geleidende laag (wolfraamlaag) in het in de isolerende I 15 tussenlaag 12 gevormde openingsgedeelte. Wanneer de I tweede geleidende laag geëtst wordt, wordt de tweede I geleidende laag geëtst onder condities waarin de I etssnelheid van de tweede geleidende laag groter is dan I de etssnelheid van de maskermateriaallaag. In het I 20 bijzonder kan door het veranderen van de stroomsnelheid I van zuurstofgas onder condities die zijn weergegeven in I tabel 2, condities verkregen worden wanneer de I etssnelheid van de tweede geleidende laag ongeveer 1,5 is I wanneer de etssnelheid van de maskermateriaallaag 1 is.I [Step-550] I Next, the second conductive layer is etched in the same manner as in [Step-220] in Example 2 I to form an emitter electrode 118 which has the shape I of a column and is composed of the second conductive layer (tungsten layer) in the opening portion formed in the insulating intermediate layer 12. When the second conductive layer is etched, the second conductive layer is etched under conditions in which the etching rate of the second conductive layer is greater than the etching rate of the mask material layer. In particular, by changing the flow rate I of oxygen gas under conditions shown in Table 2, conditions can be obtained when the etching speed of the second conductive layer is approximately 1.5 I when the etching speed of the mask material layer 1 is.

I 25 Wegens het verschil in initiatietijd van het etsen van de I tweede geleiden laag, kan de emitterelektrode 118, I waarvan het boveneinde scherp is zoals is weergegeven in I fig. 17, verkregen worden.Because of the difference in initiation time of etching the second conductive layer, the emitter electrode 118, the upper end of which is sharp as shown in FIG. 17, can be obtained.

I [Stap-560] 30 Vervolgens wordt de zijwand 16 verwijderd en I worden verder de isolerende film 60 en de isolerende I tussenlaag 12 geëtst zoals vereist is om de in de I isolerende film 60 en de isolerende tussenlaag gevormde openingsgedeeltes breder te maken, waardoor de in fig. 17 I 35 weergegeven veldemissie-inrichting van voorbeeld 5 I voortgebracht kan worden.[Step-560] Next, the side wall 16 is removed and the insulating film 60 and the insulating intermediate layer 12 are further etched as required to make the opening portions formed in the insulating film 60 and the insulating intermediate layer wider, whereby the field emission device of example 5 I shown in FIG. 17 I can be produced.

Op alternatieve wijze kan het etsen van de tweede I geleidende laag 17, zoals verklaard in [Stap-140] in 73 voorbeeld l, uitgevoerd worden teneinde de in fig. 3B weergegeven emitterelektrode 18 te vormen.Alternatively, the etching of the second I conductive layer 17, as explained in [Step-140] in 73 Example 1, may be performed to form the emitter electrode 18 shown in Fig. 3B.

Voorbeeld 6Example 6

Voorbeeld 6 heeft betrekking op de veldemissie-5 inrichting, de veldemissieweergeefinrichting en de processen voor de voortbrenging daarvan volgens het derde aspect van de onderhavige uitvinding. In dwarsdoorsnede heeft de veldemissieweergeefeenheid van voorbeeld 6 een conceptaanzicht dat soortgelijk is aan het aanzicht dat 10 is weergegeven in fig. 1B. Voor een configuratie van een deel van de elektrodelagen (kathode-elektrodelagen) 11 en de poortelektrodes 14 en de veldemissieweergeefeenheid, een configuratie van de elektrodelaag (kathode-elektrodelagen) 11 en de poortelektrode 14 in een 15 beeldpunt en een perspectivisch aanzicht van de veldemissieweergeefeenheid, zie fig. 2A, 2B en 3A. Verder is de basisconfiguratie van de veldemissie-inrichting in voorbeeld 6 soortgelijk aan de configuratie van de veldemissie-inrichting die verklaard is in voorbeeld 2 en 20 heeft de emitterelektrode 118 een bovengedeelte dat soortgelijk is aan het gedeelte dat is weergegeven in fig. 8A.Example 6 relates to the field emission device, the field emission display device and the processes for its production according to the third aspect of the present invention. In cross-section, the field emission display unit of Example 6 has a concept view similar to the view shown in Fig. 1B. For a configuration of a portion of the electrode layers (cathode electrode layers) 11 and the gate electrodes 14 and the field emission display unit, a configuration of the electrode layer (cathode electrode layers) 11 and the gate electrode 14 in a pixel and a perspective view of the field emission display unit, see Figs. 2A, 2B and 3A. Furthermore, the basic configuration of the field emission device in Example 6 is similar to the configuration of the field emission device explained in Example 2 and the emitter electrode 118 has an upper portion that is similar to the portion shown in FIG. 8A.

In de veldemissie-inrichting of de veldemissieweergeefinrichting in voorbeeld 6, wordt de 25 emitterelektrode gevormd door: (1) het vormen van een poortelektrode 14 op een isolerende tussenlaag 12, het vervolgens vormen van de isolerende film 60 op het gehele oppervlak; " (2) het vormen van een eerste openingsgedeelte 30 70, dat penetreert door de isolerende film 60 en een bodemgedeelte heeft waarin de poortelektrode 14 blootgesteld wordt, (3) het vormen van een eerste zijwand 71, die opgebouwd is uit een eerste isolerend materiaal op de 35 zijwand van het eerste openingsgedeelte 70, teneinde het eerste openingsgedeelte 70 in diameter te verkleinen, (4) het vormen van een tweede openingsgedeelte 72, dat penetreert door de poortelektrode 14 en de 1016128 I 74 I isolerende tussenlaag 12 onder het in diameter verkleinde I eerste openingsgedeelte 70A en dat een bodemgedeelte I heeft waarin de elektrodelaag 11 blootgesteld wordt; I (5) het vormen van een tweede zijwand 73 op de 5 eerste zijwand 71 en de zijwand van het tweedeIn the field emission device or field emission display device in Example 6, the emitter electrode is formed by: (1) forming a gate electrode 14 on an insulating interlayer 12, then forming the insulating film 60 on the entire surface; "(2) forming a first opening portion 70 which penetrates through the insulating film 60 and has a bottom portion in which the gate electrode 14 is exposed; (3) forming a first side wall 71 constructed of a first insulating material on the side wall of the first opening portion 70, in order to reduce the first opening portion 70 in diameter, (4) forming a second opening portion 72 which penetrates through the gate electrode 14 and the interlayer insulating layer 12 below the diameter reduced first opening portion 70A and having a bottom portion I in which the electrode layer 11 is exposed; (5) forming a second side wall 73 on the first side wall 71 and the side wall of the second

I openingsveld 72 teneinde het eerste openingsgedeelte 70AI opening field 72 to form the first opening portion 70A

verder in diameter te verkleinen en om het tweede I openingsgedeelte 72 in diameter te verkleinen; I (6) het vormen van een tweede geleidende laag op I 10 het gehele oppervlak (in het bijzonder op de isolerende I film 60) inclusief de binnenzijdes van de eerste en tweede openingsgedeeltes 70A en 72A door een CVD- I werkwijze; I (7) het etsen van de tweede geleidende laag, en 15 het vervolgens I (8) verwijderen van de eerste zijwand 71 en het verwijderen van ten minste een bovenste gedeelte van de I tweede zijwand 73. Bij voorkeur wordt de isolerende film 60 uiteindelijk verwijderd en werkt de isolerende film 60 20 in hoofdzaak als een beschermende film voor het beschermen van de poortelektrode 14 wanneer de tweede geleidende laag geëtst wordt.further to reduce in diameter and to reduce in diameter the second opening portion 72; I (6) forming a second conductive layer on the entire surface (in particular on the insulating I film 60) including the insides of the first and second opening portions 70A and 72A by a CVD-I method; I (7) etching the second conductive layer, and then I (8) removing the first side wall 71 and removing at least an upper portion of the second side wall 73. Preferably, the insulating film 60 is eventually and the insulating film 60 acts essentially as a protective film for protecting the gate electrode 14 when the second conductive layer is etched.

I In de veldemissie-inrichting van voorbeeld 6 is op soortgelijke wijze geen tweede zijwand aanwezig op een I 25 denkbeeldige segmentlijn die het bovenoppervlak van de I emitterelektrode en het randgedeelte van het tweede I openingsgedeelte, dat gevormd is in de poortelektrode, verbindt, en steekt dat randgedeelte van het in de poortelektrode gevormde tweede openingsgedeelte uit over 30 het boveneindgedeelte van het in de isolerende tussenlaag gevormde tweede openingsgedeelte. Verder wordt een scherphoekig gedeelte gevormd op het bovenoppervlak van I de emitterelektrode en bestaat het scherphoekig gedeelte uit een uiteinde-eindoppervlak dat zich uitsteekt in de 35 richting van het centrale gedeelte van het bovenoppervlak. De emitterelektrode wordt gevormd door het vormen van een tweede geleidende laag op het gehele oppervlak inclusief de binnenzijdes van de eerste en I 1016128 75 tweede openingsgedeeltes door een fysieke of chemische dampdepositiewerkwijze; het vormen van een maskermateriaallaag op het gehele oppervlak; het gedeeltelijk verwijderen van de maskermateriaallaag 5 teneinde de maskermateriaallaag op de tweede geleidende laag boven het in de isolerende tussenlaag gevormde tweede openingsgedeelte over te laten; het etsen van de tweede geleidende laag; en het vervolgens verwijderen van de eerste zijwand en het verwijderen van het eerste 10 bovenste gedeelte van de tweede zijwand. Dat wil zeggen dat het bovenoppervlak van de emitterelektrode een conische vorm heeft. Een emitterelektrode met de bovenstaande vorm kan verkregen worden door het etsen van de tweede geleidende laag onder condities waarin de 15 etssnelheid van de tweede geleidende laag groter is dan de etssnelheid van de maskermateriaallaag.Similarly, in the field emission device of Example 6, no second sidewall is present on an imaginary segment line connecting and protruding the upper surface of the emitter electrode and the edge portion of the second opening portion formed in the gate electrode. that edge portion of the second opening portion formed in the gate electrode extends over the upper end portion of the second opening portion formed in the insulating interlayer. Furthermore, a sharp-angled portion is formed on the upper surface of the emitter electrode, and the sharp-angled portion consists of an end-end surface that extends in the direction of the central portion of the upper surface. The emitter electrode is formed by forming a second conductive layer on the entire surface including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method; forming a mask material layer on the entire surface; partially removing the mask material layer 5 so as to leave the mask material layer on the second conductive layer above the second opening portion formed in the insulating intermediate layer; etching the second conductive layer; and subsequently removing the first side wall and removing the first upper portion of the second side wall. That is, the upper surface of the emitter electrode has a conical shape. An emitter electrode of the above shape can be obtained by etching the second conductive layer under conditions in which the etching rate of the second conductive layer is greater than the etching rate of the mask material layer.

In voorbeeld 2 wordt, na de vorming van het openingsgedeelte, dat penetreert door de poortelektrode en de isolerende tussenlaag en dat een bodemgedeelte 20 heeft waarin de elektrodelaag blootgesteld wordt, de zijwand gevormd voor het in diameter doen afnemen van het openingsgedeelte. In voorbeeld 4 is, na de vorming van het openingsgedeelte dat penetreert door de poortelektrode en de isolerende tussenlaag en dat een 25 bodemgedeelte heeft waarin de elektrodelaag blootgesteld wordt, het openingsgedeelte in diameter verkleind wordt voor het vormen van de isolerende materiaallaag op het gehele oppervlak inclusief het oppervlak van de zijwand van het openingsgedeelte.In Example 2, after the formation of the opening portion, which penetrates through the gate electrode and the interlayer insulating layer and has a bottom portion 20 in which the electrode layer is exposed, the side wall is formed to decrease the opening portion in diameter. In Example 4, after the formation of the opening portion penetrating through the gate electrode and the insulating intermediate layer and having a bottom portion in which the electrode layer is exposed, the opening portion is reduced in diameter to form the insulating material layer on the entire surface including the surface of the side wall of the opening portion.

30 In de processen voor de voortbrenging van de veldemissie-inrichting en de veldemissieweergeefinrichting in voorbeeld 6, wordt een isolerende film met een in diameter verkleind eerste openingsgedeelte gevormd op de poortelektrode en wordt 35 een tweede openingsgedeelte, dat penetreert door de poortelektrode en de isolerende tussenlaag onder het in diameter verkleinde eerste openingsgedeelte dat een bodemgedeelte heeft waarin de elektrodelaag blootgesteld 1016128 I 76 I wordt, gevormd, terwijl de focuselektrode en de eerste I zijwand gebruikt worden als etsmaskers, en wordt een zijwand gevormd voor het verder in diameter doen afnemen I van het eerste openingsgedeelte en het in diameter doen I 5 afnemen van het tweede openingsgedeelte.In the processes for producing the field emission device and the field emission display device in Example 6, an insulating film with a diameter-reduced first opening portion is formed on the gate electrode and a second opening portion penetrates through the gate electrode and the insulating intermediate layer. beneath the diameter-reduced first aperture portion having a bottom portion in which the electrode layer exposed 1016128 I 76 I is formed, while the focus electrode and the first side wall are used as etching masks, and a side wall is formed for further decreasing in diameter from the first opening portion and decreasing the second opening portion in diameter.

De processen voor de voortbrenging van de I veldemissie-inrichting en de veldemissieweergeefeenheid I in voorbeeld 6 zullen verklaard worden onder verwijzing naar fig. 18A, 18B, 19A, 19B, 20A, 20B, 21A en 21B, I 10 waarbij schematische deeleindaanzichten van het I diëlectricum ondersteunend substraat en dergelijke I getoond worden.The processes for producing the I field emission device and the field emission display unit I in Example 6 will be explained with reference to Figs. 18A, 18B, 19A, 19B, 20A, 20B, 21A and 21B, wherein schematic partial end views of the I dielectric supporting substrate and the like.

I [Stap-600] I De stap van het vormen van een gepatroneerde 15 elektrode (kathode-elektrodelaag) op het diëlectricum I ondersteunde substraat 10, de stap van het vormen van een H isolerende tussenlaag 12 op het diëlectricum I ondersteunend substraat 10 en de elektrodelaag 11, en het I vormen van een poortelektrode 14 op de isolerende 20 tussenlaag 12 kunnen op dezelfde wijze uitgevoerd worden als in [stap-100] en de vorming van de poortêlektrode in I . [Stap-lio] in voorbeeld 1 en de verklaringen daarvan kunnen daarom weggelaten worden.I [Step-600] I The step of forming a patterned electrode (cathode electrode layer) on the dielectric I-supported substrate 10, the step of forming an H insulating intermediate layer 12 on the dielectric I-supporting substrate 10 and the electrode layer 11, and forming a gate electrode 14 on the insulating intermediate layer 12 can be performed in the same manner as in [step-100] and the formation of the gate electrode in I. [Step 10] in Example 1 and the explanations thereof can therefore be omitted.

I [Stap-6io] I 25 Vervolgens wordt een isolerende film 60, die opgebouwd is uit SiN, door een bekende CVD-werkwijze gevormd op het gehele oppervlak en wordt een afdeklaag 40 I door een lithografiewerkwijze gevormd op de isolerende I film 60.Next, an insulating film 60 made up of SiN is formed on the entire surface by a known CVD method and a cover layer 40 is formed on the insulating I film 60 by a lithography method.

I 30 [Stap-620]I 30 [Step-620]

Vervolgens wordt een RIE-werkwijze gebruikmakend van CF4-gas uitgevoerd teneinde een eerste openingsgedeelte 70 te vormen, dat de isolerende film 60 penetreert en dat een bodemgedeelte heeft waarin de 35 poortelektrode 14 blootgesteld wordt, waardoor de in fig.Next, a RIE method using CF 4 gas is carried out to form a first opening portion 70 which penetrates the insulating film 60 and which has a bottom portion in which the gate electrode 14 is exposed, thereby exposing the gate electrode 14 shown in FIG.

18A weergegeven structuur verkregen kan worden. Het eerste openingsgedeelte 70 kan bijvoorbeeld een diameter van 3 μm hebben.18A can be obtained. The first opening portion 70 may, for example, have a diameter of 3 μm.

77 [Stap-630]77 [Step-630]

Vervolgens wordt de afdeklaag 40 verwijderd en wordt een eerste zijwand 71 die opgebouwd is uit een eerste isolerend materiaal (SiN in voorbeeld 6) gevormd 5 op de zijwand van het eerste openingsgedeelte 70 teneinde het eerste openingsgedeelte 70 in diameter te verkleinen (zie fig. 18B).Subsequently, the cover layer 40 is removed and a first side wall 71 built up of a first insulating material (SiN in example 6) is formed on the side wall of the first opening part 70 in order to reduce the first opening part 70 in diameter (see Fig. 18B). ).

In het bijzonder wordt een SiN-laag gevormd op het gehele oppervlak en in het eerste openingsgedeelte 70 10 door bijvoorbeeld een plasma-verbeterde CVD-werkwijze en wordt vervolgens de SiN-laag geëtst totdat de poortelektrode 14 blootgesteld wordt.In particular, a SiN layer is formed on the entire surface and in the first opening portion 70 by, for example, a plasma-enhanced CVD method, and then the SiN layer is etched until the gate electrode 14 is exposed.

[Stap-640][Step-640]

Vervolgens wordt een tweede openingsgedeelte 12, 15 dat penetreert door de poortelektrode 14 en de isolerende tussenlaag 12 onder het in diameter verkleinde eerste openingsgedeelte 70A en dat een bodemgedeelte waarin de elektrodelaag 11 blootgesteld wordt, gevormd. Terwijl de isolerende film 60 en de eerste zijwand 71 gebruikt 20 worden als etsmaskers, wordt in het bijzonder een tweede openingsgedeelte gevormd in de poortelektrode 14 door een RIE-werkwijze gebruikmakend van etsgas op chlorinebasis en wordt verder een tweede openingsgedeelte gevormd door een RIE-werkwijze gebruikmakend van CP4-gas of dergelijke 25 in de isolerende tussenlaag 12, waardoor de in fig. 19A weergegeven structuur verkregen kan worden.Next, a second opening portion 12, 15 penetrating through the gate electrode 14 and the insulating intermediate layer 12 below the diameter-reduced first opening portion 70A and forming a bottom portion in which the electrode layer 11 is exposed. In particular, while the insulating film 60 and the first side wall 71 are used as etching masks, a second opening portion is formed in the gate electrode 14 by a RIE method using chlorine-based etching gas, and further a second opening portion is formed by a RIE method using CP4 gas or the like in the insulating intermediate layer 12, whereby the structure shown in Fig. 19A can be obtained.

[Stap-650] .[Step 650].

Vervolgens wordt een tweede zijwand 73 die opgebouwd is uit een tweede isolerend materiaal (Si02 in 30 voorbeeld 6) gevormd op de eerste zijwand 71 en de zijwand van het eerste openingsgedeelte 72 teneinde het eerste openingsgedeelte 70 verder in diameter te verkleinen en het tweede openingsgedeelte 72A in diameter te verkleinen (zie fig. 19B). In het bijzonder wordt een 35 Si02-laag gevormd op het gehele oppervlak en in het tweede openingsgedeelte 72 door bijvoorbeeld een plasma-verbeterde CVD-werkwijze en wordt de Si02-laag geëtst door 1016128 I 78 I een RIE-werkwijze gebruikmakend van CF4-gas of dergelijke I totdat de elektrodelaag blootgesteld wordt.Next, a second side wall 73 made up of a second insulating material (SiO 2 in Example 6) is formed on the first side wall 71 and the side wall of the first opening portion 72 to further reduce the diameter of the first opening portion 70 and the second opening portion 72A. to be reduced in diameter (see Fig. 19B). In particular, a SiO 2 layer is formed on the entire surface and in the second opening portion 72 by, for example, a plasma-enhanced CVD method, and the SiO 2 layer is etched by 1016128 I 78 I a RIE method using CF 4 gas or the like until the electrode layer is exposed.

I [Stap-660]I [Step-660]

Vervolgens wordt een tweede geleidende laag 17 I 5 die opgebouwd is uit wolfraam gevormd op het gehele oppervlak waaronder de binnenzijdes van de eerste en I tweede openingsgedeeltes 70A en 72A door een CVD- werkwijze en wordt vervolgens een ongeveer 0,35 μπι dikke maskermateriaallaag, die is opgebouwd uit afdekmateriaal, I 10 gevormd op het gehele oppervlak, wordt de I maskermateriaallaag gedeeltelijk verwijderd teneinde de I maskermateriaallaag 50A op de tweede geleidende laag 17 I boven het tweede openingsgedeelte 72A dat gevormd is in I de isolerepde tussenlaag 12 (zie fig. 20A) over te laten I 15 en wordt vervolgens de tweede geleidende laag 17 geëtst I teneinde daardoor in het tweede openingsgedeelte 72A een emitterelektrode 118 te vormen (waarvan het I bovenoppervlak een conische vorm heeft, de vorm heeft van I een kolom, opgebouwd is uit de tweede geleidende laag 17 20 en een scherphoekig gedeelte op zijn bovenoppervlak I heeft, waarbij het scherphoekig gedeelte gevormd is van I een uiteinde eindoppervlak dat uitsteekt in de richting I van het centrale gedeelte van het bovenoppervlak.Next, a second conductive layer 17 made up of tungsten is formed on the entire surface including the insides of the first and second opening portions 70A and 72A by a CVD method and then an approximately 0.35 µm thick masking material layer, which is made up of cover material formed on the entire surface, the mask material layer is partially removed in order to mask the mask material layer 50A on the second conductive layer 17 above the second opening portion 72A formed in the insulating intermediate layer 12 (see Fig. 20A). ), and then the second conductive layer 17 is etched to thereby form an emitter electrode 118 in the second aperture portion 72A (the upper surface of which has a conical shape, has the shape of a column, is composed of the second conductive layer 17 and has a sharp-angled portion on its upper surface I, the sharp-angled portion being formed of I has an end end surface protruding in the direction I of the central portion of the upper surface.

I In het bijzonder kan de tweede geleidende laag 17 25 op dezelfde wijze als in [Stap-220] in voorbeeld 2 geëtst I worden. Wanneer de tweede geleidende laag 17 geëtst I wordt, wordt de tweede geleidende laag 17 geëtst onder I condities waarin de etssnelheid van de tweede geleidende I laag 17 groter is dan de etssnelheid van de I 30 maskermateriaallaag. In het bijzonder kan door het I veranderen van de stroomsnelheid van zuurstofgas in de I tweede etscondities verkregen worden waarin de I etssnelheid van de tweede geleidende laag 17 ongeveer 1,5 I is wanneer de etssnelheid van de maskermateriaallaag 1 I 35 is. Wegens het verschil in initiatietijd van het etsen I van de tweede geleidende laag, kan de emitterelektrode 118 waarvan het boveneinde scherp is, zoals is I weergegeven in fig. 20B, verkregen worden.In particular, the second conductive layer 17 can be etched in the same manner as in [Step-220] in Example 2. When the second conductive layer 17 is etched, the second conductive layer 17 is etched under I conditions in which the etching rate of the second conductive layer 17 is greater than the etching rate of the mask material layer. In particular, by changing the flow rate of oxygen gas in the second etching conditions I can be obtained in which the etching speed of the second conductive layer 17 is about 1.5 I when the etching speed of the mask material layer is I35. Because of the difference in initiation time of the etching I of the second conductive layer, the emitter electrode 118 whose upper end is sharp, as shown in FIG. 20B, can be obtained.

I 1016128 79 [Stap-670]I 1016128 79 [Step 670]

Vervolgens wordt de eerste zijwand 71 verwijderd en wordt een bovenste gedeelte van de tweede zijwand 73 verwijderd, waardoor een in fig. 2IA weergegeven 5 structuur kan worden verkregen. Vervolgens wordt de isolerende film 60 verwijderd voor de verhindering van een statische lading en kan de in fig. 21B weergegeven veldemissie-inrichting volgens voorbeeld 6 voortgebracht worden. Verder wordt [Stap-160] in voorbeeld 1 10 uitgevoerd, waardoor de veldemissieweergeefeenheid voortgebracht kan worden.Subsequently, the first side wall 71 is removed and an upper part of the second side wall 73 is removed, whereby a structure shown in Fig. 2IA can be obtained. Next, the insulating film 60 is removed to prevent a static charge and the field emission device shown in Fig. 21B shown in Example 6 can be produced. Furthermore, [Step-160] in Example 1 is performed, whereby the field emission display unit can be generated.

Als alternatief kan een emitterelektrode 18 met een vorm zoals is weergegeven in fig. 3D gevormd worden door het etsen van de tweede geleidende laag 17 zoals is 15 uitgelegd in [Stap-140] in voorbeeld 1.Alternatively, an emitter electrode 18 with a shape as shown in Fig. 3D can be formed by etching the second conductive layer 17 as explained in [Step-140] in Example 1.

In voorbeeld 6 wordt de tweede geleidende laag 17 geëtst in een toestand waarin de poortelektrode 14 bedekt is met de isolerende film 60. Daarom wordt de vrijheid bij de selectie van een combinatie van een materiaal voor 20 het vormen van de poortelektrode 14 en een materiaal voor het vormen van de tweede geleidende laag 17 vergroot. In het bijzonder op voordelige wijze kan het materiaal voor het vormen van de poortelektrode 14 geselecteerd worden uit een breder bereik van materialen en behoeft de tweede 25 geleidende laag 17 niet op selectieve wijze geëtst te worden ten opzichte van de poortelektrode 14.In Example 6, the second conductive layer 17 is etched in a state in which the gate electrode 14 is covered with the insulating film 60. Therefore, the freedom in the selection of a combination of a material for forming the gate electrode 14 and a material for forming the second conductive layer 17 is increased. Particularly advantageously, the material for forming the gate electrode 14 can be selected from a wider range of materials and the second conductive layer 17 need not be etched selectively with respect to the gate electrode 14.

Voorbeeld 7Example 7

Het proces voor de voortbrenging van een -- veldemissie-inrichting en het proces voor de 30 voortbrenging van een veldemissieweergeefeenheid in voorbeeld 7 zijn varianten van de processen volgens het derde aspect van de onderhavige uitvinding die zijn verklaard in voorbeeld 6. Verder heeft voorbeeld 7 betrekking op de veldemissie-inrichting en de 35 veldemissieweergeefeenheid volgens het vierde aspect van de onderhavige uitvinding. In voorbeeld 7 wordt een focuselektrode gevormd boven de poortelektrode door de isolerende film. In dwarsdoorsnede heeft de 1016128 I 80 I veldemissieweergeefeenheid van voorbeeld 7 een I conceptueel aanzicht dat soortgelijk is aan het aanzicht dat is weergegeven in fig. 1B. Voor een configuratie van I het deel van de elektrodelagen (kathode-elektrodelagen) I 5 11 en de poortelektroden 14 in de I veldemissieweergeefeenheid, de configuratie van de elektrodelaag (kathode-elektrodelaag) 11 en de I poortelektrode 14 in een beeldpunt en een perspectivisch I aanzicht van de veldemissieweergeefeenheid, zie fig. 2A, I 10 2B en 3A. Verder is de basisconfiguratie van de I veldemissie-inrichting in voorbeeld 7 in principe I soortgelijk aan de configuratie van de veldemissie- inrichting zoals uitgelegd in voorbeeld 2 en heeft de I emitterelektrode 118 een bovengedeelte zoals is I 15 weergegeven in fig. 8A.The process for producing a field emission device and the process for producing a field emission display unit in Example 7 are variants of the processes according to the third aspect of the present invention explained in Example 6. Further, Example 7 relates to the field emission device and the field emission display unit according to the fourth aspect of the present invention. In Example 7, a focus electrode is formed above the gate electrode by the insulating film. In cross-section, the 1016128 I 80 I field emission display unit of Example 7 has an I conceptual view similar to the view shown in FIG. 1B. For a configuration of the portion of the electrode layers (cathode electrode layers) 11 and the gate electrodes 14 in the I field emission display unit, the configuration of the electrode layer (cathode electrode layer) 11 and the I gate electrode 14 in a pixel and a perspective I view of the field emission display unit, see Figs. 2A, 2B and 3A. Furthermore, the basic configuration of the I field emission device in Example 7 is in principle I similar to the configuration of the field emission device as explained in Example 2 and the I emitter electrode 118 has an upper portion as shown in FIG. 8A.

De emitterelektrode in de veldemissie-inrichting of de veldemissieweergeefeenheid in voorbeeld 7 is I gevormd door: (1) het nadat een poortelektrode gevormd is op 20 een isolerende tussenlaag vormen van een isolerende film op het gehele oppervlak; (2) het vormen van een focuselektrode op de I isolerende film; I (3) het vormen van een eerste openingsgedeelte, 25 dat penetreert door de focuselektrode en de isolerende I film en dat een bodemgedeelte heeft waarin de poortelektrode blootgesteld wordt; (4) het vormen van een eerste zijwand, die is opgebouwd is uit een eerste isolerend materiaal op de 30 zijwand van het eerste openingsgedeelte, teneinde het eerste openingsgedeelte in diameter te verkleinen, (5) het vormen van een tweede openingsgedeelte, dat penetreert door de poortelektrode en de isolerende H tussenlaag onder het in diameter verkleinde eerste 35 openingsgedeelte en dat een bodemgedeelte heeft waarin de poortelektrode blootgesteld wordt; H (6) het vormen van een tweede zijwand die is opgebouwd uit een tweede isolerend materiaal, op de I 1n ir1 81 eerste zijwand en op de zijwand van het tweede openingsgedeelte teneinde het eerste openingsgedeelte verder in diameter te verkleinen en het tweede openingsgedeelte in diameter te verkleinen; 5 (7) het vormen van een tweede geleidende laag op het gehele oppervlak inclusief de binnenzijdes van de eerste en tweede openingsgedeeltes door een fysieke of chemische dampdepositiewerkwij ze; (8) het etsen van de tweede geleidende laag, en 10 het (9) verwijderen van de eerste zijwand en het verwijderen van ten minste een bovenste gedeelte van de tweede zijwand.The emitter electrode in the field emission device or field emission display unit in Example 7 is formed by: (1) forming an insulating film on the entire surface after a gate electrode is formed on an insulating intermediate layer; (2) forming a focus electrode on the insulating film; I (3) forming a first opening portion, which penetrates through the focus electrode and the insulating film, and which has a bottom portion in which the gate electrode is exposed; (4) forming a first side wall, which is made up of a first insulating material on the side wall of the first opening portion, in order to reduce the diameter of the first opening portion; (5) forming a second opening portion which penetrates through the gate electrode and the insulating H interlayer below the diameter-reduced first aperture portion and having a bottom portion in which the gate electrode is exposed; H (6) forming a second side wall made up of a second insulating material, on the first side wall and on the side wall of the second opening section in order to further reduce the first opening section in diameter and the second opening section in diameter to shrink; 5 (7) forming a second conductive layer on the entire surface including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method; (8) etching the second conductive layer, and (9) removing the first side wall and removing at least an upper portion of the second side wall.

In de veldemissie-inrichting van voorbeeld 7 is 15 op soortgelijke wijze geen tweede zijwand aanwezig op een denkbeeldige segmentlijn die het bovenoppervlak van de emitterelektrode en het randgedeelte van het in de poortelektrode gevormde tweede openingsgedeelte verbindt, en steekt het randgedeelte van het in de poortelektrode 20 gevormde tweede openingsgedeelte uit boven het boveneindgedeelte van het in de isolerende tussenlaag gevormde tweede openingsgedeelte. Verder wordt een scherphoekig gedeelte gevormd op het bovenoppervlak van de emitterelektrode en is het scherphoekig gedeelte 25 opgebouwd uit een uiteinde eindoppervlak dat uitsteekt in de richting van het centrale gedeelte van het bovenoppervlak. De emitterelektrode wordt gevormd dóór het vormen van een tweede geleidende laag op het gehele oppervlak inclusief de binnenzijdes van de eerste en 30 tweede openingsgedeeltes door een fysieke of chemische dampdepositiewerkwijze; het vormen van een maskermateriaallaag op het gehele oppervlak; het gedeeltelijk verwijderen van de maskermateriaallaag teneinde de maskermateriaallaag op de tweede geleidende 35 laag boven het in de isolerende tussenlaag gevormde tweede openingsgedeelte over te laten; het etsen van de tweede geleidende laag; en het vervolgens verwijderen van de eerste zijwand en het verwijderen van ten minste een 1016128 I 82 I bovenste gedeelte van de tweede zijwand. Dat wil zeggen I dat het bovenoppervlak van de emitterelektrode een I conische vorm heeft. De emitterelektrode met de I bovenstaande vorm kan verkregen worden door het etsen van I 5 de tweede geleidende laag onder condities waarin de etssnelheid van de tweede geleidende laag groter is dan de etssnelheid van de maskermateriaallaag.Similarly, in the field emission device of Example 7, no second sidewall is present on an imaginary segment line connecting the upper surface of the emitter electrode and the edge portion of the second opening portion formed in the gate electrode, and the edge portion of the emitter electrode protrudes into the gate electrode 20. second opening portion formed above the upper end portion of the second opening portion formed in the insulating interlayer. Furthermore, a sharp-angled portion is formed on the upper surface of the emitter electrode, and the sharp-angled portion 25 is made up of an end end surface that projects toward the central portion of the upper surface. The emitter electrode is formed by forming a second conductive layer on the entire surface including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method; forming a mask material layer on the entire surface; partially removing the mask material layer to leave the mask material layer on the second conductive layer above the second opening portion formed in the insulating intermediate layer; etching the second conductive layer; and subsequently removing the first side wall and removing at least an upper portion of the second side wall. That is, the upper surface of the emitter electrode has an I conical shape. The emitter electrode of the above-mentioned shape can be obtained by etching the second conductive layer under conditions in which the etching speed of the second conductive layer is greater than the etching speed of the mask material layer.

I De processen voor dé voortbrenging van de I veldemissie-inrichting en veldemissieweergeefeenheid in I 10 voorbeeld 7 zullen verklaard worden onder verwijzing naar fig. 22Ά, 22B, 23A, 23B, 24A, 24B en 25, die schematische I deeleindaanzichten van een diëlectricum ondersteunend I substraat en dergelijke weergeven.The processes for producing the field emission device and field emission display unit in Example 7 will be explained with reference to Figs. 22Ά, 22B, 23A, 23B, 24A, 24B and 25, which support schematic partial end views of a dielectric. substrate and the like.

[Stap-700] I 15 De stap van het vormen van een gepatroneerde I elektrodelaag (kathode-elektrodelaag) 11 op een I diëlectricum ondersteunend substraat 10, de stap van het I vormen van een isolerende tussenlaag 12 op het I diëlectricum ondersteunend substraat 10 en de 20 elektrodelaag ll, en de stap van het vormen van een poortelektrode 14 op de isolerende tussenlaag 12 kunnen I op dezelfde wijze worden uitgevoerd als in [Stap-100] en de vorming van de poortelektrode 14 in [Stap-1103 in voorbeeld 1 en de verklaringen kunnen weggelaten worden.[Step 700] The step of forming a patterned I electrode layer (cathode electrode layer) 11 on an I dielectric supporting substrate 10, the step of forming an insulating intermediate layer 12 on the I dielectric supporting substrate 10 and the electrode layer 11, and the step of forming a gate electrode 14 on the insulating interlayer 12 can be performed in the same manner as in [Step-100] and the formation of the gate electrode 14 in [Step-1103 in Example 1 and the statements can be omitted.

I 25 [Stap-710] I Vervolgens wordt een isolerende film 60 die I opgebouwd is uit SiN, door een bekende CVD-werkwijze, gevormd op het gehele oppervlak en vervolgens wordt een focuselektrode 61 gevormd op de isolerende film 60. De 30 focuselektrode 61 kan verkregen door het vormen van een aluminium laag op de isolerende film 60 door een sputterwerkwijze en door het etsen van de aluminiumlaag I teneinde een voorafbepaald patroon te vormen.[Step-710] I Next, an insulating film 60 made up of SiN is formed on the entire surface by a known CVD method, and then a focus electrode 61 is formed on the insulating film 60. The focus electrode 61 can be obtained by forming an aluminum layer on the insulating film 60 by a sputtering method and by etching the aluminum layer I to form a predetermined pattern.

I [Stap-720] 35 Vervolgens wordt een afdeklaag 40 door een lithografiewerkwijze gevormd op het gehele oppervlak (in I het bijzonder op de isolerende film 60 en de focuselektrode 61). Vervolgens wordt een eerste I 1016128 83 openingsgedeelte 70, dat de focuselektrode 61 en de isolerende film 60 penetreert dat een bodemgedeelte heeft waarin de poortelektrode 14 blootgesteld wordt, gevormd. Etsgas op basis van chlorine kan gebruikt worden voor het 5 etsen van de focuselektrode 61 en CF4-gas of dergelijke kan gebruikt worden voor het etsen van de isolerende film 60 die is opgebouwd uit SiN. Op deze wijze kan de in fig. 22A weergegeven structuur worden verkregen. Het eerste openingsgedeelte 70 kan een diameter van bijvoorbeeld 3 10 /*m hebben.[Step-720] Next, a cover layer 40 is formed by a lithography method on the entire surface (in particular on the insulating film 60 and the focus electrode 61). Next, a first opening portion 70, which penetrates the focus electrode 61 and the insulating film 60 that has a bottom portion in which the gate electrode 14 is exposed, is formed. Chlorine-based etching gas can be used to etch the focus electrode 61 and CF4 gas or the like can be used to etch the insulating film 60 made up of SiN. In this way the structure shown in Fig. 22A can be obtained. The first opening portion 70 can have a diameter of, for example, 3 / 10m.

[Stap-730][Step-730]

Vervolgens wordt een stap die soortgelijk is aan [Stap-630] in voorbeeld 6 uitgevoerd teneinde een eerste zijwand 71 te vormen om het eerste openingsgedeelte 70 in 15 diameter te verkleinen (zie fig. 22B). Vervolgens wordt een stap die soortgelijk is aan [Stap-640] in voorbeeld 6 uitgevoerd teneinde een tweede openingsgedeelte 72 te vormen dat penetreert door de poortelektrode 14 en de isolerende tussenlaag 12 onder het in diameter verkleinde 20 eerste openingsgedeelte 70A en dat een bodemgedeelte waarin de elektrodelaag 11 blootgesteld wordt (zie fig.Next, a step similar to [Step 630] in Example 6 is performed to form a first side wall 71 to reduce the first opening portion 70 in diameter (see Fig. 22B). Next, a step similar to [Step-640] in Example 6 is performed to form a second opening portion 72 which penetrates through the gate electrode 14 and the insulating intermediate layer 12 below the diameter-reduced first opening portion 70A and which has a bottom portion in which the electrode layer 11 is exposed (see FIG.

23A). Vervolgens wordt een stap soortgelijk aan [Stap-640] uitgevoerd teneinde een tweede zijwand 73 te vormen die is opgebouwd uit een tweede isolerend materiaal, op 25 de eerste zijwand 71 en op de zijwand van het tweede openingsgedeelte 72 waardoor het eerste openingsgedeelte 70A verder verkleind wordt in diameter en het tweede openingsgedeelte 72A in diameter verkleind wordt (zie fig. 23B).23A). Next, a step similar to [Step-640] is performed to form a second side wall 73 built up of a second insulating material, on the first side wall 71 and on the side wall of the second opening portion 72, thereby further reducing the first opening portion 70A. is reduced in diameter and the second opening portion 72A is reduced in diameter (see Fig. 23B).

30 [Stap-740]30 [Step-740]

Vervolgens wordt een stap soortgelijk aan [Stap-660] in voorbeeld 6 uitgevoerd teneinde een tweede geleidende laag 17 te vormen, die is opgebouwd uit wolfraam, over het gehele oppervlak (in het bijzonder op 35 de isolerende film 60 en de focuselektrode 61) waaronder de binnenzijdes van de eerste en tweede openingsgedeeltes 70A en 72A door een CVD-werkwijze. Vervolgens wordt een maskermateriaallaag, die is opgebouwd uit een 1016128 I 84 I afdekmateriaal, gevormd op het gehele oppervlak, wordt de I maskermateriaallaag gedeeltelijk verwijderd teneinde de I maskermateriaallaag 50A op de tweede geleidende laag 17 I boven het in de isolerende tussenlaag 12 gevormde tweede I 5 openingsgedeelte 72A (zie fig. 24A) over te laten en vervolgens wordt de tweede geleidende laag 17 geëtst, om I daardoor in het tweede openingsgedeelte 72A een I emitterelektrode 118 te vormen (waarvan het I bovenoppervlak een conische vorm heeft), die de vorm I 10 heeft van een kolom opgebouwd is uit de tweede geleidende I laag 17 en een scherphoekig gedeelte op zijn I bovenoppervlak daarvan heeft, waarbij het scherphoekig gedeelte gevormd is van een uiteinde-eindoppervlak dat uitsteekt in de richting van het centrale gedeelte van I 15 het bovenoppervlak (zie fig. 24B).Next, a step similar to [Step-660] in Example 6 is performed to form a second conductive layer 17 made up of tungsten over the entire surface (in particular on the insulating film 60 and the focus electrode 61) including the insides of the first and second opening portions 70A and 72A by a CVD method. Subsequently, a mask material layer composed of a covering material 1016128 I 84 I is formed on the entire surface, the I mask material layer is partially removed so that the I mask material layer 50A on the second conductive layer 17 is above the second I formed in the insulating intermediate layer 12. 5, leaving the opening portion 72A (see FIG. 24A), and then the second conductive layer 17 is etched to thereby form an I emitter electrode 118 in the second opening portion 72A (the upper surface of which has a conical shape) which has the shape I 10 has a column constructed from the second conductive layer 17 and has a sharp-angled portion on its upper surface thereof, the sharp-angled portion being formed of an end-end surface protruding toward the central portion of the upper surface (see Fig. 24B).

I [Stap-750] I Vervolgens worden de eerste zijwand 71 en een I bovenste gedeelte van de tweede zijwand 73 verwijderd I door een etswerkwijze gebruikmakend van bijvoorbeeld een I 20 mengsel van CHF3/02-gas, waardoor de in fig. 25 I weergegeven veldemissie-inrichting van voorbeeld 7 I verkregen kan worden. De in de isolerende tussenlaag 12 en de isolerende film 60 gevormde openingsgedeeltes I kunnen verbreed worden en met CH4-gas. Verder wordt [Stap- 25 160] in voorbeeld 1 uitgevoerd, waardoor de veldemissieweergeefeenheid voortgebracht kan worden.[Step-750] I Next, the first side wall 71 and an upper part of the second side wall 73 are removed by an etching method using, for example, an I / O mixture of CHF3 / 02 gas, whereby the I shown in Fig. 25 I field emission device of example 7 I can be obtained. The opening portions I formed in the insulating intermediate layer 12 and the insulating film 60 can be widened and with CH 4 gas. Furthermore, [Step 160] is carried out in Example 1, whereby the field emission display unit can be produced.

Als alternatief kan de tweede geleidende laag 17 I geëtst worden zoals is verklaard in [Stap-140] in voorbeeld 1 teneinde een emitterelektrode 18 te vormen I 30 die een vorm heeft zoals is weergegeven in fig. 3B.Alternatively, the second conductive layer 17 may be etched as explained in [Step-140] in Example 1 to form an emitter electrode 18 which has a shape as shown in Fig. 3B.

I Voorbeeld 8 I Het proces voor de voortbrenging van een I veldemissie-inrichting en het proces voor de voortbrenging van een veldemissieweergeefeenheid in H 35 voorbeeld 8 zijn varianten van de processen volgens het derde aspect van de onderhavige uitvinding die zijn verklaard in voorbeeld 6. Verder heeft voorbeeld 8 I betrekking op de veldemissie-inrichting en deExample 8 The process for producing a field emission device and the process for producing a field emission display unit in Example 8 are variants of the processes according to the third aspect of the present invention explained in Example 6. Further Example 8 relates to the field emission device and the

I «a η 4 £ 4 o Q4 p 4 o Q

85 veldemissieweergeefeenheid volgens het vijfde aspect van de onderhavige uitvinding. In voorbeeld 8 wordt ook een focuselektrode gevormd boven de poortelektrode door de isolerende film. In dwarsdoorsnede heeft de 5 veldemissieweergeefeenheid van voorbeeld 8 een conceptueel aanzicht dat soortgelijk is aan dat is weergegeven in fig. 1B. Voor een configuratie van het deel van de elektrodelagen (kathode-elektrodelagen) 11 en de poortelektroden 14 in de veldemissieweergeefeenheid, 10 een configuratie van de elektrodelaag (kathode-elektrodelaag) 11 en de poortelektrode 14 in een beeldpunt en een perspectivisch aanzicht van de veldemissieweergeefeenheid, zie fig. 2A, 2B en 3A. Verder is de basisconfiguratie van de veldemissie-inrichting in 15 voorbeeld 8 in principe soortgelijk aan de configuratie van de veldemissie-inrichting zoals uitgelegd in voorbeeld 2 en heeft de emitterelektrode 118 een bovengedeelte zoals is weergegeven in fig. 8A.85 field emission display unit according to the fifth aspect of the present invention. In Example 8, a focus electrode is also formed above the gate electrode by the insulating film. In cross-section, the field emission display unit of Example 8 has a conceptual view similar to that shown in Fig. 1B. For a configuration of the portion of the electrode layers (cathode electrode layers) 11 and the gate electrodes 14 in the field emission display unit, 10 a configuration of the electrode layer (cathode electrode layer) 11 and the gate electrode 14 in a pixel and a perspective view of the field emission display unit, see Figs. 2A, 2B and 3A. Furthermore, the basic configuration of the field emission device in Example 8 is basically similar to the configuration of the field emission device as explained in Example 2 and the emitter electrode 118 has an upper portion as shown in Fig. 8A.

De emitterelektrode in de veldemissie-inrichting 20 of de veldemissieweergeefeenheid in voorbeeld 8 is gevormd door: (1) het nadat een poortelektrode gevormd is op een isolerende tussenlaag vormen van een isolerende film op het gehele oppervlak, het vervolgens vormen van een 25 focuselektrode op de isolerende film; (2) het verder vormen van een tweede isolerende film op het gehele oppervlak; (3) het vervolgens vormen van een eerste openingsgedeelte, dat penetreert door de tweede 30 isolerende film, de focuselektrode en de isolerende film en dat een bodemgedeelte heeft waarin de poortelektrode blootgesteld wordt; (4) het vormen van een eerste zijwand, die is opgebouwd is uit een eerste isolerend materiaal, op de 35 zijwand van het eerste openingsgedeelte, teneinde het eerste openingsgedeelte in diameter te verkleinen, <5) het vormen van een tweede openingsgedeelte, dat penetreert door de poortelektrode en de isolerende I 86 I tussenlaag onder het in diameter verkleinde eerste I openingsgedeelte en dat een bodemgedeelte heeft waarin de I elektrodelaag blootgesteld wordt; I (6) het vormen van een tweede zijwand die is I 5 opgebouwd uit een tweede isolerend materiaal, op de eerste zijwand en op de zijwand van het tweede I openingsgedeelte teneinde het eerste openingsgedeelte I verder in diameter te verkleinen en het tweede I openingsgedeelte in diameter te verkleinen; I 10 (7) het vormen van een tweede geleidende laag op I het gehele oppervlak inclusief de binnenzijdes van de I eerste en tweede openingsgedeeltes door een fysieke of chemische dampdepositiewerkwijze; I (8) het etsen van de tweede geleidende laag, en I 15 het vervolgens I (9) verwijderen van de eerste zijwand en het verwijderen van ten minste een bovenste gedeelte van de I tweede zijwand.The emitter electrode in the field emission device 20 or the field emission display unit in Example 8 is formed by: (1) forming an insulating film on the entire surface after a gate electrode is formed on an insulating interlayer, then forming a focus electrode on the insulating film; (2) further forming a second insulating film on the entire surface; (3) subsequently forming a first opening portion which penetrates through the second insulating film, the focus electrode and the insulating film and which has a bottom portion in which the gate electrode is exposed; (4) forming a first side wall made up of a first insulating material on the side wall of the first opening portion in order to reduce the diameter of the first opening portion; <5) forming a second opening portion which penetrates through the gate electrode and the insulating intermediate layer below the diameter-reduced first I opening portion and having a bottom portion in which the I electrode layer is exposed; (6) forming a second side wall constructed from a second insulating material, on the first side wall and on the side wall of the second opening portion in order to further reduce the diameter of the first opening portion and the second opening portion in reduce diameter; (7) forming a second conductive layer on the entire surface including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method; I (8) etching the second conductive layer, and then I (9) removing the first side wall and removing at least an upper portion of the second side wall.

In de veldemissie-inrichting van voorbeeld 8 is I 20 op soortgelijke wijze geen tweede zijwand aanwezig op een I denkbeeldige segmentlijn die het bovenoppervlak van de I emitterelektrode en het randgedeelte van het in de I poortelektrode gevormde tweede openingsgedeelte verbindt, I en steekt het randgedeelte van het in de poortelektrode 25 gevormde tweede openingsgedeelte uit boven het boveneindgedeelte van het in de isolerende tussenlaag gevormde tweede openingsgedeelte. Verder wordt een scherphoekig gedeelte gevormd op het bovenoppervlak van de emitterelektrode en is het scherphoekig gedeelte 30 opgebouwd uit een uiteinde-eindoppervlak dat uitsteekt in de richting van het centrale gedeelte van het bovenoppervlak. De emitterelektrode wordt gevormd door het vormen van een tweede geleidende laag op het gehele H oppervlak inclusief de binnenzijdes van de eerste en 35 tweede openingsgedeeltes door een fysieke of chemische dampdepositiewerkwijze; het vormen van een maskermateriaallaag op het gehele oppervlak; het gedeeltelijk verwijderen van de maskermateriaallaag I 1 n 1 r i o a 87 teneinde de maskermateriaallaag op de tweede geleidende laag boven het tweede openingsgedeelte dat gevormd is in de isolerende tussenlaag over te laten; het etsen van de tweede geleidende laag; en het vervolgens verwijderen van 5 de eerste zijwand en het verwijderen van ten minste een bovenste gedeelte van de tweede zijwand. Dat wil zeggen dat het bovenoppervlak van de emitterelektrode een conische vorm heeft. De emitterelektrode met de bovenstaande vorm kan verkregen worden door het etsen van 10 de tweede geleidende laag onder condities waarin de etssnelheid van de tweede geleidende laag groter is dan de etssnelheid van de tweede geleidende laag groter is dan de etssnelheid van de maskermateriaallaag.Similarly, in the field emission device of Example 8, a second sidewall is not present on an imaginary segment line connecting the upper surface of the I emitter electrode and the edge portion of the second opening portion formed in the I gate electrode, and the edge portion protrudes from the second opening portion formed in the gate electrode 25 exceeds the upper end portion of the second opening portion formed in the insulating interlayer. Furthermore, a sharp-angled portion is formed on the upper surface of the emitter electrode, and the sharp-angled portion 30 is made up of an end-end surface that projects toward the central portion of the upper surface. The emitter electrode is formed by forming a second conductive layer on the entire H surface including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method; forming a mask material layer on the entire surface; partially removing the mask material layer 87 to leave the mask material layer on the second conductive layer above the second opening portion formed in the insulating intermediate layer; etching the second conductive layer; and subsequently removing the first side wall and removing at least an upper portion of the second side wall. That is, the upper surface of the emitter electrode has a conical shape. The emitter electrode of the above shape can be obtained by etching the second conductive layer under conditions in which the etching speed of the second conductive layer is greater than the etching speed of the second conductive layer is greater than the etching speed of the mask material layer.

De processen voor de voortbrenging van de 15 veldemissie-inrichting en veldemissieweergeefeenheid in voorbeeld 8 zullen verklaard worden onder verwijzing naar fig. 26A, 26B, 27A, 27B, 28A, 28B, 29A en 29B, die schematische deeleindaanzichten van een diëlectricum ondersteunend substraat en dergelijke weergeven.The processes for producing the field emission device and field emission display unit in Example 8 will be explained with reference to Figs. 26A, 26B, 27A, 27B, 28A, 28B, 29A and 29B, those schematic partial end views of a dielectric supporting substrate and the like view.

20 [Stap-800]20 [Step 800]

De stap van het vormen van een gepatroneerde elektrodelaag (kathode-elektrodelaag) 11 op een diëlectricum ondersteunend substraat 10, de stap van het vormen van een isolerende tussenlaag 12 op het 25 diëlectricum ondersteunend substraat 10 en de elektrodelaag 11, en de stap van het vormen van een poortelektrode 14 op de isolerende tussenlaag 12 kunnen op dezelfde wijze worden uitgevoerd als in [Stap-100] en de vorming van de poortelektrode 14 in [Stap-110] in 30 voorbeeld 1 en de verklaringen daarvan kunnen daarom weggelaten worden.The step of forming a patterned electrode layer (cathode electrode layer) 11 on a dielectric supporting substrate 10, the step of forming an insulating intermediate layer 12 on the dielectric supporting substrate 10 and the electrode layer 11, and the step of forming of a gate electrode 14 on the insulating interlayer 12 can be performed in the same manner as in [Step-100] and the formation of the gate electrode 14 in [Step-110] in Example 1 and the explanations thereof can therefore be omitted.

[Stap-810][Step-810]

Een isolerende film 60, die opgebouwd is uit SiN, wordt door een bekende CVD-werkwijze gevormd op het 35 gehele oppervlak en vervolgens wordt een focuselektrode 61 gevormd op de isolerende film 60. De focuselektrode 61 kan verkregen door het vormen van een aluminium laag op de isolerende tussenlaag 60 en het etsen van de 1016128 I 88 I aluminiumlaag teneinde een vooraf bepaald patroon te vormen. Vervolgens wordt een tweede isolerende laag 63, I die gevormd is van een laminaat van Si02 en SiN, gevormd I op het gehele oppervlak door een bekende CVD-werkwijze.An insulating film 60 composed of SiN is formed on the entire surface by a known CVD method, and then a focus electrode 61 is formed on the insulating film 60. The focus electrode 61 can be obtained by forming an aluminum layer on the insulating intermediate layer 60 and etching the 1016128 I 88 I aluminum layer to form a predetermined pattern. Next, a second insulating layer 63, which is formed from a laminate of SiO 2 and SiN, is formed on the entire surface by a known CVD method.

I 5 In de figuren wordt de tweede isolerende laag 63 als een I enkele laag weergegeven.In the figures, the second insulating layer 63 is shown as a single layer.

[Stap-820] I Vervolgens wordt een afdeklaag 40 door een I lithografiewerkwijze gevormd op de tweede isolerende film I 10 63. Vervolgens wordt een eerste openingsgedeelte 70 I gevormd, dat de tweede isolerende film 63, de I focuselektrode 61 en de isolerende film 60 penetreert en I dat een bodemgedeelte heeft waarin de poortelektrode 14 blootgesteld wordt. Etsgas op basis van chlorine kan I 15 gebruikt worden voor het etsen van de focuselektrode 61 I en CF4-gas of dergelijke kan gebruikt worden voor het I etsen van de tweede isolerende film 63 en de isolerende film 60. Op deze wijze kan de in fig. 26A weergegeven structuur worden verkregen.[Step-820] Next, a cover layer 40 is formed by a lithography method on the second insulating film 63. Next, a first opening portion 70 is formed, which comprises the second insulating film 63, the focus electrode 61 and the insulating film 60. and which has a bottom portion in which the gate electrode 14 is exposed. Etching gas based on chlorine can be used to etch the focus electrode 61 and CF4 gas or the like can be used to etch the second insulating film 63 and the insulating film 60. In this way the 26A.

I 20 [Stap-830]I 20 [Step-830]

Vervolgens wordt een stap die soortgelijk is aan I [Stap-630] in voorbeeld 6 uitgevoerd teneinde een eerste zijwand 71 te vormen om het eerste openingsgedeelte 70 in diameter te verkleinen (zie fig. 26B). Vervolgens wordt 25 een stap die soortgelijk is aan [Stap-640] in voorbeeld 6 uitgevoerd teneinde een tweede openingsgedeelte 72 te vormen dat penetreert door de poortelektrode 14 en de isolerende tussenlaag 16 onder het in diameter verkleinde eerste openingsgedeelte 70A en dat een bodemgedeelte 30 heeft waarin de elektrodelaag 11 blootgesteld wordt (zie fig. 27A) . Vervolgens wordt een stap soortgelijk aan [Stap-650] uitgevoerd teneinde een tweede zijwand 73 te vormen die is opgebouwd uit een tweede isolerend materiaal, op de eerste zijwand 71 en op de zijwand van 35 het tweede openingsgedeelte 72 waardoor het eerste openingsgedeelte 70A verder verkleind wordt in diameter en het tweede openingsgedeelte 72A in diameter verkleind wordt (zie fig. 27B).Next, a step similar to I [Step 630] in Example 6 is performed to form a first side wall 71 to reduce the first opening portion 70 in diameter (see Fig. 26B). Next, a step similar to [Step-640] in Example 6 is performed to form a second opening portion 72 that penetrates through the gate electrode 14 and the insulating interlayer 16 below the diameter-reduced first opening portion 70A and that has a bottom portion 30 wherein the electrode layer 11 is exposed (see Fig. 27A). Next, a step similar to [Step-650] is performed to form a second side wall 73 built up of a second insulating material, on the first side wall 71 and on the side wall of the second opening portion 72, thereby further reducing the first opening portion 70A. is reduced in diameter and the second opening portion 72A is reduced in diameter (see Fig. 27B).

I 1 Π 1 m o o 89 [Stap-840]I 1 Π 1 m o o 89 [Step-840]

Vervolgens wordt een stap soortgelijk aan [Stap-660] in voorbeeld 6 uitgevoerd teneinde een tweede geleidende laag 17, die is opgebouwd uit wolfraam, te 5 vormen over het gehele oppervlak (in het bijzonder op de tweede isolerende film 63) waaronder de binnenzijdes van de eerste en tweede openingsgedeeltes 70A en 72A door een CVD-werkwijze, vervolgens wordt een uit een afdekmateriaal opgebouwd maskermateriaallaag gevormd op 10 het gehele oppervlak en wordt de maskermateriaallaag gedeeltelijk verwijderd teneinde de maskermateriaallaag 50A op de tweede geleidende laag 17 boven het in de isolerende tussenlaag 12 (zie fig. 28A) gevormde tweede openingsgedeelte 72A over te laten en vervolgens wordt de 15 tweede geleidende laag 17 geëtst, om daardoor in het tweede openingsgedeelte 72A een emitterelektrode 118 (waarvan het bovenoppervlak een conische vorm heeft) te vormen, welke elektrode de vorm heeft van een kolom, opgebouwd is uit de tweede geleidende laag 17 en een 20 scherphoekig gedeelte op zijn bovenoppervlak heeft, waarbij het scherphoekig gedeelte gevormd is van een uiteinde-eindoppervlak dat uitsteekt in de richting van het centrale gedeelte van het bovenoppervlak (zie fig. 28B) .Next, a step similar to [Step-660] in Example 6 is performed to form a second conductive layer 17 made up of tungsten over the entire surface (in particular on the second insulating film 63) including the inner sides of the first and second opening portions 70A and 72A by a CVD method, then a mask material layer made up of a cover material is formed on the entire surface and the mask material layer is partially removed so that the mask material layer 50A on the second conductive layer 17 is above it in the insulating intermediate layer 12 (see Fig. 28A), a second opening portion 72A is formed, and then the second conductive layer 17 is etched to thereby form an emitter electrode 118 (the top surface of which has a conical shape) in the second opening portion 72A, which electrode is the has the shape of a column, is made up of the second conductive layer 17 and a sharp-angled portion e has on its top surface, wherein the sharp-angled portion is formed from an end-end surface that projects toward the central portion of the top surface (see Fig. 28B).

25 [Stap-850]25 [Step-850]

Vervolgens worden de eerste zijwand 71 en een bovenste gedeelte van de tweede zijwand 73 verwijderd waardoor een in fig. 29A weergegeven structuur kan worden verkregen. Vervolgens wordt de tweede isolerende film 63 30 verwijderd, waardoor de veldemissie-inrichting van voorbeeld 6 voortgebracht kan worden. Verder wordt [Stap-160] in voorbeeld 1 uitgevoerd, waardoor de veldemissieweergeefeenheid voortgebracht kan worden.Subsequently, the first side wall 71 and an upper part of the second side wall 73 are removed, whereby a structure shown in Fig. 29A can be obtained. Subsequently, the second insulating film 63 is removed, whereby the field emission device of example 6 can be produced. Further, [Step-160] is carried out in Example 1, whereby the field emission display unit can be generated.

Als alternatief kan de tweede geleidende laag 17 35 geëtst worden zoals is verklaard in [Stap-140] in voorbeeld 1 teneinde een emitterelektrode 18 te vormen die de in fig. 3B weergegeven vorm heeft.Alternatively, the second conductive layer 17 may be etched as explained in [Step-140] in Example 1 to form an emitter electrode 18 which has the shape shown in Fig. 3B.

1016128 I 90 I In voorbeeld 8 wordt de tweede geleidende laag 17 geëtst waarin de toestand van de focuselektrode 61 bedekt I is met de tweede isolerende film 63. Daarom wordt de vrijheid bij de selectie van de combinatie van een I 5 materiaal voor het vormen van de focuselektrode 61 en het I materiaal voor het vormen van de tweede geleidende laag 17 vergroot. In het bijzonder op voordelige wijze kan het I materiaal voor het vormen van de focuselektrode 61 geselecteerd worden uit een breder bereik van materialen I 10 en behoeft de tweede geleidende laag 17 niet langer op selectieve wijze geëtst te worden ten opzichte van de I focuselektrode 61.In Example 8, the second conductive layer 17 is etched in which the state of the focus electrode 61 is covered with the second insulating film 63. Therefore, the freedom in the selection of the combination of a material to form the focus electrode 61 and the material for forming the second conductive layer 17 is increased. Particularly advantageously, the material for forming the focus electrode 61 can be selected from a wider range of materials, and the second conductive layer 17 no longer needs to be selectively etched with respect to the focus electrode 61.

I De onderhavige uitvinding is verklaard onder I verwijzing naar de hierbovengenoemde voorbeelden, terwijl 15 de onderhavige uitvinding hiertoe niet beperkt zal zijn.The present invention has been explained with reference to the above examples, while the present invention will not be limited thereto.

De verscheidene waarden, verwerkingscondities en materialen die zijn uitgelegd in de voorbeelden, zijn gegeven voor illustratieve doeleinden en kunnen indien gewenst veranderd worden. Zoals is weergegeven in fig.The various values, processing conditions and materials explained in the examples are provided for illustrative purposes and may be changed if desired. As shown in FIG.

I 20 30A en 305 kan bij het etsen van de zijwand 16, etc. in I [Stap-150] in voorbeeld 1 de gehele zijwand 16 door I etsing verwijderd worden. Verder kan in [Stap-330] in voorbeeld 3 de isolerende materiaallaag 16B in het bodemgedeelte van het openingsgedeelte 13A achtergelaten 25 worden. Verder kan in [Stap-330] in voorbeeld 3 het gedeelte van de isolerende tussenlaag 12 overeenkomstig met de zijwand van het openingsgèdeelte 13 geëtst worden.30A and 305, when etching the side wall 16, etc. in I [Step-150] in Example 1, the entire side wall 16 can be removed by etching. Furthermore, in [Step-330] in Example 3, the insulating material layer 16B can be left in the bottom portion of the opening portion 13A. Furthermore, in [Step-330] in Example 3, the portion of the insulating intermediate layer 12 can be etched in accordance with the side wall of the opening portion 13.

Dit is tevens toepasbaar in de andere voorbeelden. In de — voorbeelden wordt de tweede geleidende laag 17 gevormd H 30 door een CVD-werkwijze, terwijl deze gevormd kan worden door een PVD-werkwijze zoals een sputterwerkwijze.This is also applicable in the other examples. In the examples, the second conductive layer 17 is formed by a CVD method, while it can be formed by a PVD method such as a sputtering method.

H De vorm in dwarsdoorsnede die het openingsgedeelte heeft, in doorsnede met een vlak loodrecht op de axiale lijn L die door het 35 openingsgedeelte 15 gaat, zal niet beperkt zijn tot een cirkel en kan elke willekeurige vorm hebben zoals een ovaal, een polygoon of een polygoon met afgeronde randen of zijdes. De vorm in dwarsdoorsnede, die het in diameter I 1016128 91 verkleinde openingsgedeelte heeft, in doorsnede met een vlak loodrecht op de axiale lijn die door het midden daarvan gaat, zal eveneens niet beperkt zijn tot een cirkel en is analoog of soortgelijk aan de vorm in 5 dwarsdoorsnede van het openingsgedeelte. Daarom zal de vorm in dwarsdoorsnede, die de emitterelektrode 18, 118 heeft, in doorsnede met een vlak loodrecht op de axiale lijn ,die door de emitterelektrode 8, 118, ook niet beperkt zijn tot de cirkel en is deze analoog of 10 soortgelijk aan de vorm in dwarsdoorsnede van het openingsgedeelte.H The cross-sectional shape that the opening portion has, in cross-section with a plane perpendicular to the axial line L that passes through the opening portion 15, will not be limited to a circle and may have any shape such as an oval, a polygon or a polygon with rounded edges or sides. The cross-sectional shape, which has the opening portion reduced in diameter I 1016128 91, in cross-section with a plane perpendicular to the axial line passing through the center thereof, will also not be limited to a circle and is analogous or similar to the shape in 5 cross section of the opening portion. Therefore, the cross-sectional shape that the emitter electrode 18, 118 has in cross-section with a plane perpendicular to the axial line through the emitter electrode 8, 118 will also not be limited to the circle and is analogous or similar to the circle. cross-sectional shape of the opening portion.

Verder kan in de emitterelektrode van de in voorbeeld 2 of 4 verklaarde veldemissie-inrichting de emitterelektrode een structuur hebben waarin het 15 bovengedeelte daarvan een grotere diameter heeft dan een willekeurig ander gedeelte daarvan. De emitterelektrode met de bovenstaande structuur kan verkregen worden door het besturen van de hoogte van de zijwand 16 langs de zijwanden van de openingsgedeeltes 13 en 15 of de hoogte 20 van de isolerende materiaallaag 16B, het besturen van de dikte van de tweede geleidende laag 17 of het besturen van de condities van het etsen van de tweede geleidende laag 17. Dat wil zeggen, dat, zoals bijvoorbeeld is weergegeven in fig. 31A, de hoogte van de zijwand 16 25 langs de zijwand van het openingsgedeelte 13 verkleind is teneinde deze kleiner te maken dan de wand die is weergeven in fig. 7A en dat de dikte van de tweede geleidende laag 17 vergroot wordt om deze groter te maken dan de dikte die is weergegeven in fig. 7A. En, zoals is 30 weergegeven in fig. 31A, blijft een maskermateriaallaag 50 in enige mate achter op de tweede geleidende laag 17, die een verbreed gebied heeft boven het openingsgedeelte 13A dat gevormd is in de isolerende tussenlaag 12. En, zoals is weergegeven in fig. 31B, de tweede geleidende 35 laag 17 wordt geëtst, waardoor een emitterelektrode 218, waarvan het bovengedeelte een grotere diameter heeft dan elk willekeurig ander gedeelte, verkregen kan worden. Een 1016128 I 92 I structuur zoals verkregen na het etsen van de zijwand 16, I etc. wordt weergegeven in fig. 32.Furthermore, in the emitter electrode of the field emission device explained in Example 2 or 4, the emitter electrode may have a structure in which the upper portion thereof has a larger diameter than any other portion thereof. The emitter electrode with the above structure can be obtained by controlling the height of the side wall 16 along the side walls of the opening portions 13 and 15 or the height 20 of the insulating material layer 16B, controlling the thickness of the second conductive layer 17 or controlling the conditions of etching the second conductive layer 17. That is, as shown, for example, in Fig. 31A, the height of the side wall 16 along the side wall of the opening portion 13 is reduced to make it smaller. then make the wall shown in FIG. 7A and that the thickness of the second conductive layer 17 is increased to make it larger than the thickness shown in FIG. 7A. And, as shown in Fig. 31A, a mask material layer 50 remains to some extent on the second conductive layer 17, which has a widened area above the opening portion 13A formed in the insulating intermediate layer 12. And, as shown in Fig. 31B, the second conductive layer 17 is etched, whereby an emitter electrode 218, the upper portion of which has a larger diameter than any other portion, can be obtained. A 1016128 I 92 I structure as obtained after the etching of the side wall 16, I etc. is shown in Fig. 32.

De afstand van het randgedeeltè 15A van het I openingsgedeelte 15, dat gevormd is in de poortelektrode I 5 14, tot het scherphoekig gedeelte van de emitterelektrode I 18 of 118 is afhankelijk van de dikte van de isolerende tussenlaag 12, de diameter van het openingsgedeelte 15 en I de afstand vanaf de elektrodelaag (kathode-elektrodelaag) I 11 tot aan het scherphoekig gedeelte 18B of 18G van de 10 emitterelektrode 18 of 118. In het proces voor de I produktie van de conventionele veldemissie-inrichting van I het Spindt-type, is het moeilijk de hoogte van de I emitterelektrode 112 zoals vereist te bepalen. In de I onderhavige uitvinding kan echter de afstand vanaf de 15 elektrodelaag 11 tot aan het scherphoekig gedeelte 18B of 18G van de emitterelektrode 18 of 118 bepaald worden afhankelijk van de condities van het etsen van de tweede geleidende laag 17 en afhankelijk van de vorm in dwarsdoorsnede van de zijwand 16 of de isolerende 20 materiaallaag 16B op de zijwanden van de openingsgedeeltes 13 en 15 in doorsnede met een loodrecht vlak welke de axiale lijn bevat die door het midden van het openingsgedeelte 13 gaat. Wanneer de conditie van hetThe distance from the edge portion 15A of the opening portion 15 formed in the gate electrode 14 to the sharp-angled portion of the emitter electrode 18 or 118 depends on the thickness of the insulating intermediate layer 12, the diameter of the opening portion 15 and I the distance from the electrode layer (cathode electrode layer) 11 to the sharp-angled portion 18B or 18G of the emitter electrode 18 or 118. In the process for the production of the conventional field emission device of the Spindt type, it is difficult to determine the height of the I emitter electrode 112 as required. In the present invention, however, the distance from the electrode layer 11 to the sharp-angled portion 18B or 18G of the emitter electrode 18 or 118 can be determined depending on the conditions of etching the second conductive layer 17 and depending on the shape in cross-section of the side wall 16 or the insulating material layer 16B on the side walls of the opening sections 13 and 15 in section with a perpendicular plane containing the axial line passing through the center of the opening section 13. When the condition of it

vormen van de zijwand of de isolerende materiaallaag 16Bforming the side wall or the insulating material layer 16B

25 bepaald worden teneinde de zijwand 16 te verkrijgen die een juiste vorm in dwarsdoorsnede heeft, of de isolerende materiaallaag 16B op de zijwanden van de openingsgedeeltes 13 en 15 die een juiste vorm in dwarsdoorsnede heeft, en verder wanneer de condities van H 30 het etsen van de tweede geleidende laag 17 op juiste wijze bepaald zijn, kan daarom de afstand vanaf het randgedeelte 15A van het in de poortelektrode 14 gevormde25 may be determined to obtain the side wall 16 which has a correct cross-sectional shape, or the insulating material layer 16B on the side walls of the opening portions 13 and 15 which has a correct cross-sectional shape, and further when the conditions of H 30 are etched the second conductive layer 17 being correctly determined, therefore, the distance from the edge portion 15A of the formed in the gate electrode 14

openingsgedeelte 15 tot aan het scherphoekig gedeelte 18Bopening portion 15 to the sharp-angled portion 18B

H of 18G van de emitterelektrode 18 of 118 met een grote H 35 mate van vrijheid ontworpen worden. Daarom kan de afstand H tussen de poortelektrode 14 en de elektrodelaag 11, met H andere woorden de dikte van de isolerende tussenlaag 12, I 1n1fi19 8 93 zodanig ontworpen worden dat deze een juiste waarde heeft.H or 18G of the emitter electrode 18 or 118 can be designed with a large H 35 degree of freedom. Therefore, the distance H between the gate electrode 14 and the electrode layer 11, in other words H the thickness of the insulating intermediate layer 12, can be designed such that it has a correct value.

In sommige gevallen wordt, nadat het openingsgedeelte (of het tweede openingsgedeelte) dat de 5 elektrodelaag 11 bereikt, gevormd is in de isolerende tussenlaag 12, en voordat het openingsgedeelte (of tweede openingsgedeelte) in diameter gevormd is, een elektrisch geleidend materiaal gevuld worden in het bodemgedeelte van het openingsgedeelte (of tweede openingsgedeelte).In some cases, after the opening portion (or the second opening portion) that reaches the electrode layer 11 is formed in the insulating intermediate layer 12, and before the opening portion (or second opening portion) is formed in diameter, an electrically conductive material is filled into the bottom portion of the opening portion (or second opening portion).

10 Nadat het openingsgedeelte (of tweede openingsgedeelte) in diameter is verkleind kan anders een elektrisch geleidend materiaal gevuld worden in het bodemgedeelte van het openingsgedeelte (of tweede openingsgedeelte).Otherwise, after the opening portion (or second opening portion) is reduced in diameter, an electrically conductive material can be filled into the bottom portion of the opening portion (or second opening portion).

Het bovenstaande elektrisch geleidend materiaal kan 15 hetzelfde zijn als of kan verschillend zijn van het materiaal voor het vormen van de tweede geleidende laag en in dit laatste geval kan bijvoorbeeld polykristallijn silicium, dat een impuriteit bevat, gebruikt worden als het elektrisch geleidende materiaal. Verder kan de 20 veldemissie-inrichting of de veldemissieweergeefeenheid zoals uitgelegd in voorbeelden 3 en 4 verschaft worden met een focuselektrode.The above electrically conductive material may be the same as or may be different from the material for forming the second conductive layer, and in the latter case, for example, polycrystalline silicon containing an impurity may be used as the electrically conductive material. Furthermore, the field emission device or field emission display unit as explained in examples 3 and 4 can be provided with a focus electrode.

Het openingsgedeelte kan gevormd zijn in de poortelektrode wanneer de poortelektrode gevormd wordt, 25 en het openingsgedeelte, dat communiceert met het in de poortelektrode gevormde openingsgedeelte dat een bodemgedeelte heeft waarin de elektrodelaag blootgesteld wordt kan gevormd worden in de isolerende tussenlaag. De —> vorming van het openingsgedeelte in de poortelektrode 30 kunnen uitgevoerd worden door het vormen van de eerste geleidende laag op de isolerende tussenlaag 12 door bijvoorbeeld een sputteringswerkwijze en het vervolgens patroneren van de eerste geleidende laag dat een bekende werkwijze teneinde de poortelektrodes met het 35 openingsgedeelte te vormen. Wanneer een gepatroneerde poortelektrode gevormd wordt op de isolerende tussenlaag door bijvoorbeeld een afdrukwerkwijze, kan als 1016128 I 94 I alternatief tegelijkertijd een openingsgedeelte in de I poortelektrode gevormd worden.The opening portion can be formed in the gate electrode when the gate electrode is formed, and the opening portion that communicates with the opening portion formed in the gate electrode that has a bottom portion in which the electrode layer is exposed can be formed in the insulating interlayer. The formation of the opening portion in the gate electrode 30 can be carried out by forming the first conductive layer on the insulating intermediate layer 12 by, for example, a sputtering method and subsequently patterning the first conductive layer using a known method to provide the gate electrodes with the opening portion. When a patterned gate electrode is formed on the insulating interlayer by, for example, a printing method, as an alternative, an opening portion may be formed simultaneously in the I gate electrode.

I De vorming van het openingsgedeelte in de I focuselektrode kan uitgevoerd worden door het vormen van I 5 een geleidende laag op de isolerende film door I bijvoorbeeld een sputerringswerkwijze en het vervolgens patroneren van de geleidende laag door een bekende I werkwijze teneinde de focuselektrode met het I openingsgedeelte te vormen. De gepatroneerde I 10 focuselektrode gevormd door het op de isolerende film door bijvoorbeeld een afdrukwerkwijze, kan als I alternatief tegelijkertijd een openingsgedeelte in de I focuselektrode gevormd worden.The formation of the opening portion in the I focus electrode can be carried out by forming a conductive layer on the insulating film by, for example, a sputer ring method and then patterning the conductive layer by a known I method to form the focus electrode with the I opening portion. As an alternative, the patterned I focus electrode formed by it on the insulating film by, for example, a printing method, an opening portion may be formed in the I focus electrode.

I De maskermateriaallaag kan zijn opgebouwd uit I 15 bijvoorbeeld koper (Cu). Wanneer de maskermateriaallaag is opgebouwd uit metaal, kan een hoge verhouding van I (etssnelheid van de tweede geleidende laag)/(etssnelheid I van de maskermateriaallaag) verkregen worden. Wanneer I koper gebruikt wordt als een materiaal voor de I 20 maskermateriaallaag, worden katalysatorbehandeling en versnellerbehandeling uitgevoerd en kan vervolgens de maskermateriaallaag gevormd worden door een stroomloze* I plateringswerkwijze onder condities die zijn weergegeven I in de volgende tabel 3. De plateringsoplossing bevat 25 kleine hoeveelheden van een stabilisator en een bevochtiger. Wanneer de maskermateriaallaag op het bovengedeelte van de emitterelektrode na voltooiing van het etsen van de tweede geleidende laag blijft, kan de resterende maskermateriaallaag verwijderd worden door een 30 juist nat-etsproces.The mask material layer can be composed of, for example, copper (Cu). When the mask material layer is composed of metal, a high ratio of I (etching speed of the second conductive layer) / (etching speed I of the mask material layer) can be obtained. When copper is used as a material for the mask material layer, catalyst treatment and accelerator treatment are carried out and then the mask material layer can be formed by an electroless plating method under the conditions shown in the following Table 3. The plating solution contains 25 small amounts of a stabilizer and a humidifier. If the mask material layer remains on the upper portion of the emitter electrode after completion of the etching of the second conductive layer, the remaining mask material layer can be removed by a proper wet etching process.

I Tabel 3Table 3

Platerings- Kopersulfaat (CuS04’5H20) 7 g/liter oplossing Formaline (37% HCHO) 20 ml/literCopper sulfate plating (CuS04'5H20) 7 g / liter Formaline (37% HCHO) 20 ml / liter

Natriumhydroxide 10 g/literSodium hydroxide 10 g / liter

Kaliumnatriumtartraat 20 g/literPotassium sodium tartrate 20 g / liter

Platerings- 50°CPlating 50 ° C

35 badtemperatuur 9535 bath temperature 95

In de onderhavige uitvinding wordt de emitterelektrode gevormd in het openingsgedeelte, dat in diameter verkleind is door middel van de zijwand of de isolerende materiaallaag en de emitterelektrode kan 5 daarom gevormd worden op een zelfopgelijnde wijze door het toepassen van de werkwijze van het voortbrengen van een halfgeleiderinrichting, en een emitterelektrode die een kleine diameter en een kleinere veldemissie-inrichting heeft kan gevormd worden met een hoge mate van 10 ontwerpvrijheid. Verder kan het scherphoekig gedeelte, dat een kleine kromming heeft, gevormd worden op het bovenoppervlak van de emitterelektrode door het etsen van de tweede geleidende laag met excellente reproduceerbaarheid en daarom is het niet langer 15 noodzakelijk om een speciale voortbrengingswerkwijze te gebruiken voor het vormen van het scherphoekig gedeelte op het bovenoppervlak van de emitterelektrode. Verder zijn de axiale lijn, die door het midden van de emitterelektrode gaat, en de axiale lijn die door het 20 midden van het openingsgedeelte gaat in overeenstemming met elkaar en is daarom de richting waarin de elektronen uitgezonden worden vanaf de veldemissie-inrichting wegens een elektrisch veld, constant, zodat de emissierichting van de elektronen op eenvoudige wijze bestuurd kan 25 worden. Bovendien kan de afstand van het randgedeelte van in de poortelektrode gevormde openingsgedeelte tot aan het scherphoekig gedeelte van de emitterelektrode met een hoge mate van vrijheid ontworpen worden en kan daarom de afstand tussen de elektrodelaag en de poortelektrode 30 vergroot worden. Als gevolg hiervan kan de belasting op de elektrische schakeling van de veldemissieweergeefeenheid gereduceerd worden en kan de veldemissieweergeefeenheid verbeterd worden en in-vlaksuniformiteit en beeldkwaliteit. Bovendien kan de 35 capacitantie tussen de poortelektrode en de elektrodelaag verkleind worden, zodat er problemen vermeden kunnen worden dat de belasting op de elektrische schakeling van de veldemissieweergeefeenheid toeneemt en dat de 1016128 I 96 I veldemissieweergeefeenheid verslechtert in in-vlaks I uniformiteit en beeldkwaliteit.In the present invention, the emitter electrode is formed in the opening portion, which is reduced in diameter by means of the side wall or the insulating material layer, and the emitter electrode can therefore be formed in a self-aligned manner by applying the method of producing a semiconductor device and an emitter electrode having a small diameter and a smaller field emission device can be formed with a high degree of design freedom. Furthermore, the sharp-angled portion, which has a small curvature, can be formed on the upper surface of the emitter electrode by etching the second conductive layer with excellent reproducibility, and therefore it is no longer necessary to use a special production method for forming the sharp-angled portion on the upper surface of the emitter electrode. Furthermore, the axial line that passes through the center of the emitter electrode, and the axial line that passes through the center of the opening portion are in agreement with each other and therefore the direction in which the electrons are emitted from the field emission device due to an electric field, constant, so that the emission direction of the electrons can be controlled in a simple manner. Moreover, the distance from the edge portion of the opening portion formed in the gate electrode to the sharp-angled portion of the emitter electrode can be designed with a high degree of freedom and therefore the distance between the electrode layer and the gate electrode 30 can be increased. As a result, the load on the electrical circuit of the field emission display unit can be reduced and the field emission display unit can be improved and in-plane uniformity and image quality. Moreover, the capacitance between the gate electrode and the electrode layer can be reduced, so that problems can be avoided that the load on the electric circuit of the field emission display unit increases and that the 1016128 I 96 I field emission display unit deteriorates in in-plane I uniformity and image quality.

Aangezien de emitterelektrode gevormd kan worden op een zelf-opgelijnde wijze, kan het produktieproces in I 5 stappen afnemen en in het bijzonder kan de investering in I fotolithografie-apparatuur gereduceerd worden. Het is I niet vereist om de afpellaag met een scheve- I dampdepositiewerkwijze te vormen, noch is het vereist om I een metaallaag met een grote dikte in een loodrechte I 10 richting te vormen voor het vormen van de I emitterelektrode. De procestijd kan daarom verkleind I worden en de kosten die vereist zijn voor de I voortbrenging van de veldemissie-inrichting in de I veldemissieweergeefeenheid kunnen verkleind worden.Since the emitter electrode can be formed in a self-aligned manner, the production process can decrease in steps and in particular the investment in photolithography equipment can be reduced. It is not required to form the peel layer with a skewed vapor deposition method, nor is it required to form a metal layer with a large thickness in a perpendicular direction to form the emitter electrode. The process time can therefore be reduced and the costs required for the production of the field emission device in the I field emission display unit can be reduced.

I 15 Verder kan de focuselektrode gevormd worden I zonder het aantal processtappen veel te laten toenemen.Furthermore, the focus electrode can be formed without greatly increasing the number of process steps.

I 1016128I 1016128

Claims

A process for producing a cold cathode field emission device comprising the steps of: (A) forming a patterned electrode layer on a dielectric supporting substrate, (B) forming an insulating intermediate layer on the dielectric supporting substrate and the electrode layer, (C) forming a gate electrode composed of a first conductive layer on the insulating intermediate layer, (D) forming an insulating film on the entire surface, (E) forming a first opening portion, which penetrates through the insulating film and has a bottom portion in which the gate electrode is exposed, (F) forming a first side wall of a first insulating material on the side wall of the first opening portion to reduce the first opening portion in diameter, (G) forming a second opening portion that includes the gate electrode and the interlayer insulating layer in the first opening portion that is diam is reduced and has a bottom portion in which the gate electrode is exposed, (H) forming a second side wall of a second insulating material on the first side wall and the side wall of the second opening portion to further diameter the first opening portion reduce the diameter of the second opening portion, (I) forming a second conductive layer on the entire surface including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method, (J) etching of the second conductive layer I to form an emitter electrode which is formed in the form of a column and which is composed of the second conductive layer in the second opening portion, and I (K) removing the first side wall and the I removing at least an upper portion of the second side wall. I 10

A process for producing a cold I cathode field emission device according to claim 1, wherein after step (D) the process comprises the steps of forming a focus electrode on the insulating film, and the step (E) comprises the step of forming the first opening portion which penetrates through the focus electrode and the insulating film and which has a bottom portion in which the gate electrode is exposed.

3. Process for the production of a cold. Cathode field emission device according to claim 1, wherein after step (D) the. process comprises the steps of forming a focus electrode on the insulating film and further forming a second insulating film on the entire surface, and the above step (E) comprises the step of forming the first opening portion, which penetrates through the second insulating film, the focus electrode and the insulating film and which has a bottom portion in which the H gate electrode is exposed. H 30

4. Process for producing a cold cathode field emission device according to claim 1, wherein in step (K) at least one upper part of the second side wall is removed, so that no second side wall is present on an imaginary line segment that covers the upper surface of the emitter electrode and an edge portion of the second opening portion formed in the gate electrode.

5. Process for producing a cold cathode field emission device according to claim 4, wherein an end portion of the second opening portion formed in the gate electrode projects over an upper end portion of the second opening portion formed in the insulating interlayer.

6. Process for producing a cold cathode field emission device according to claim 1, wherein a sharp-angled portion is formed on the upper surface of the emitter electrode by etching the second conductive layer, and the sharp-angled portion is made up of a surface that spreads out from a well formed in the central portion of the upper surface to a peripheral portion of the upper surface and a side surface of the emitter electrode.

7. Process for producing a cold cathode field emission device according to any one of claims 1 to 6, wherein the step (J) comprises the steps of forming a mask material layer on the entire surface, partially removing the mask material layer in order to leaving the mask material layer on the second conductive layer above the second opening portion formed in the insulating intermediate layer; and then etching the second conductive layer to form in the second aperture portion the emitter electrode which is in the form of a column consisting of the second conductive layer and has a sharp-angled portion formed on the upper surface thereof, and wherein the sharp-angled portion is constructed from an end-end surface that protrudes in the direction of the central portion of the upper surface.

8. Process for producing a cold cathode field emission device according to claim 7, wherein the second conductive layer is etched under conditions in which the etching speed of the second conductive layer is greater than the etching speed of the mask material layer. 1 100 1 2 8 100

The process for producing a cold I cathode field emission device according to claim 1, wherein I step (G) comprises the step of forming the second I opening portion that penetrates through the gate electrode 5 and the insulating intermediate layer below the diameter I diameter reduced first opening portion and having a bottom portion in which the electrode layer is exposed, using the first I side wall as an etching mask.

10. Process for producing a cold I cathode field emission display unit having a plurality of I pixels, each pixel comprising a plurality of cold I cathode field emission devices, each cold H cathode field emission device comprising: (a) a dielectric-supporting substrate formed patterned electrode layer, (b) an insulating intermediate layer formed on the dielectric supporting substrate and the electrode layer, (c) a gate electrode formed on the insulating intermediate layer, and (d) an emitter electrode placed on the electrode layer positioned in a bottom portion H of a second opening portion that penetrates through the gate electrode and the interlayer insulating layer and is formed H in the form of a column, each pixel further comprising: (e) a second electrode layer and a fluorescent layer formed on a transparent substrate 30 opposite the emitter electrodes, wherein the process steps vessel of: Η (A) forming the patterned electrode layer on the dielectric supporting substrate, Η (B) forming an insulating intermediate layer on H 35 the dielectric supporting substrate and the H electrode layer, (C) forming a gate electrode which is composed of a first conductive layer on the insulating interlayer, (D) forming the insulating film on the entire surface, (E) forming a first opening portion that penetrates through the insulating film and has a bottom portion in which the gate electrode (F) forming a first side wall of a first insulating material on the side wall of the first opening portion to reduce the first opening portion in diameter, (G) forming the second opening portion, which comprises the gate electrode and the insulating interlayer penetrates below the diameter-reduced first opening portion and which has a bottom portion in which the gate electrode layer blo It is established, (H) to form a second side wall of a second insulating material on the first side wall and the side wall of the second opening portion in order to further reduce the first opening portion in diameter and to reduce the second opening portion in diameter, (I) forming a second conductive layer on the entire surface including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method, (J) etching the second conductive layer to form the emitter electrode formed in the mold of a column and which is composed of the second conductive layer in the second opening portion, (K) removing the first side wall and removing at least an upper portion of the second side wall, and (L) attaching and with each other connecting the transparent substrate on which the fluorescent layer and the second electrode layer are formed and the dielectric underneath supporting substrate. 1016 ^ 2® 102

11. Process for producing a cold cathode field emission display according to claim 10, wherein after step (D) the process comprises the steps of forming a focus electrode on the insulating film, and step (E) comprises the step of forming the first opening portion that penetrates through the I focus electrode and the insulating film and that has a bottom portion in which the gate electrode is exposed.

The process for producing a cold I cathode field emission display unit according to claim 10, wherein after step (D) the process comprises the steps of forming a focus electrode on the insulating film and further forming a second insulating film and further forming a second insulating film on the entire surface, and the above step (E) comprises the step of forming the first opening portion, which penetrates through the second insulating film, the focus electrode and the insulating film film and having a bottom portion in which the gate electrode is exposed.

13. Process for producing a cold cathode field emission display unit according to claim 10, wherein in step (K) at least an upper part of the second side wall is removed, so that no second side wall is present on an imaginary line segment that covers the upper surface of the emitter electrode and an edge portion of the second opening portion formed in the gate electrode. H 30

14. A cold cathode field emission display unit production process according to claim 13, wherein an end portion of the second opening portion formed in the gate electrode projects over an H upper end portion of the second opening portion formed in the insulating interlayer I 35.

The process for producing a cold cathode field emission display unit according to claim 10, wherein a sharp-angled portion is formed on the upper surface of the emitter electrode by etching the second conductive layer, and wherein the sharp-angled portion is made up of a surface that spreads out from a well formed in the central portion of the upper surface to a peripheral portion of the upper surface and a side surface of the emitter electrode.

A process for producing a cold cathode field emission display according to any of claims 10 to 12, wherein the step (J) comprises the steps of forming a mask material layer on the entire surface, partially removing the mask material layer to transferring the mask material layer to the second conductive layer above the second opening portion formed in the insulating intermediate layer; and then etching the second conductive layer to form in the second aperture portion the emitter electrode, which is in the form of a column, which consists of the second conductive layer and has an acute-angled portion formed on the upper surface thereof, and wherein the sharp-angled portion is made up of an end-end surface that protrudes in the direction of the central portion of the upper surface.

17. Process for producing a cold cathode field emission display unit according to claim 16, wherein the second conductive layer is etched under conditions in which the etching speed of the second conductive layer is greater than the etching speed of the mask material layer.

18. Process for producing a cold cathode field emission display unit according to claim 10, wherein step (G) comprises the step of forming the second opening portion that penetrates through the gate electrode and the insulating intermediate layer below the first opening portion that is reduced in diameter. and which has a bottom portion in which the electrode layer is exposed, using the first side wall as an etching mask.

19. Cold cathode field emission device I comprising: (a) a patterned electrode layer formed on a dielectric supporting substrate, I (b) an insulating intermediate layer formed on the dielectric supporting substrate and the I electrode layer, I (c) a gate electrode formed on the interlayer insulating layer and made up of a first conductive layer, and I (d) an emitter electrode disposed on the electrode layer positioned in a bottom portion of a second opening portion that penetrates through the I gate electrode and the insulating interlayer and which is formed in the form of a column, wherein the emitter electrode after the I gate electrode is formed on the insulating interlayer 20 formed by forming an insulating film on the entire surface; forming a first opening portion that penetrates the insulating film and has a bottom portion in which the gate electrode is exposed; forming a first side wall of a first insulating material on the side wall of the first opening portion so as to reduce the first opening portion in diameter; forming the second opening portion which penetrates through the gate electrode and the insulating interlayer below the first opening portion reduced in H diameter and has a bottom portion in which the electrode layer is exposed H; forming a second side wall of a second insulating material on the first side wall and on the side wall of the second opening portion to further reduce the first opening portion in diameter and to reduce the second opening portion in diameter; forming a second conductive layer on the entire H surface including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method; etching the second conductive layer; and subsequently removing the first side wall and removing at least an upper portion of the second side wall.

20. A cold cathode field emission device comprising: (a) a patterned electrode layer formed on a dielectric supporting substrate, (b) an insulating intermediate layer formed on the dielectric supporting substrate and the electrode layer, (c) a gate electrode formed on the insulating intermediate layer and which is composed of a first conductive layer, and (d) a focus electrode formed above the gate electrode by an insulating film, (e) a second opening portion, which communicates with a first opening portion that penetrates through the focus electrode, and the insulating film and penetrates through the gate electrode and the interlayer insulating layer, and (f) an emitter electrode disposed on the electrode layer positioned in a bottom portion of a second opening portion formed in the form of a column, the emitter electrode after the gate electrode is formed on the insulating interlayer formed by forming a insulating film on the entire surface; forming a focus electrode on the insulating film; forming the first opening portion, which penetrates through the focus electrode and the insulating film, and which has a bottom portion in which the gate electrode is exposed; forming a first side wall of a first insulating material 35 on the side wall of the first opening portion to reduce the first opening portion in diameter; forming the second opening portion that penetrates through the gate electrode and the interlayer insulating layer below the diameter-reduced first opening portion and that I has a bottom portion in which the electrode layer I is exposed; forming a second side wall of a second insulating material on the first side wall and on the side wall of the second opening portion in order to further reduce the first opening portion in diameter and to reduce the second opening portion in diameter; forming a second conductive layer on the entire surface including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method; etching the second conductive layer; and subsequently removing the first side wall and removing at least one upper portion of the second side wall.

21. A cold cathode field emission device comprising: (a) a patterned electrode layer formed on a dielectric supporting substrate, (b) an insulating intermediate layer formed on the dielectric supporting substrate and the electrode layer, I (c) a gate electrode formed on on the H insulating intermediate layer and which is composed of a first conductive layer, and (d) a focus electrode formed above the gate electrode by an insulating film, I (e) is a second opening portion that communicates with a first opening portion that penetrates through the focus electrode and the insulating film and penetrating through the gate electrode and the interlayer insulating layer, and (f) an emitter electrode disposed on the electrode layer positioned in a bottom portion of a second opening portion formed in the shape H of a column, H 35, wherein the emitter electrode is formed on the insulating interlayer after the gate electrode is formed d by forming an insulating film on the entire surface; forming a focus electrode on the insulating film; forming the second insulating film on the entire surface; forming the first opening portion which penetrates through the second insulating film, the focus electrode and the insulating film 5 and which has a bottom portion in which the gate electrode is exposed; forming a first side wall of a first insulating material on the side wall of the first opening portion to reduce the first opening portion in diameter; forming the second opening portion which penetrates through the gate electrode and the insulating interlayer below the diameter-reduced first opening portion and which has a bottom portion in which the electrode layer is exposed; forming a second side wall of a second insulating material on the first side wall and on the side wall of the second opening portion to further reduce the first opening portion in diameter and to reduce the second opening portion in diameter; forming a second conductive layer on the entire surface including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method; etching the second conductive layer; and subsequently removing the first side wall and removing at least an upper portion of the second side wall.

22. A cold cathode field emission device according to any one of claims 19 to 21, wherein no second side wall is present on an imaginary line segment connecting the upper surface of the emitter electrode and an end portion of the second opening portion formed in the gate electrode.

23. A cold cathode field emission device according to any one of claims 19 to 21, wherein an end portion of the second opening portion formed in the gate electrode projects over an upper end portion of the opening portion formed in the insulating interlayer. 1016128 I 108

24. A cold cathode field emission device according to any one of claims 19 to 21, wherein an acute-angled portion formed on the upper surface of the emitter electrode by etching the second conductive layer and wherein the acute-angled portion I is composed of a surface which extends from a well formed in the central portion of the upper surface I to an edge portion of the upper surface and the side surface of the emitter electrode.

25. A cold cathode field emission device according to any one of claims 19 to 21, wherein an acute-angled portion is formed on the upper surface of the emitter electrode and the acute-angled portion I is made up of an end-end surface protruding in the direction of the central portion of the upper surface, and the emitter electrode is formed, after the second conductive layer has been formed on the entire surface including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method, by forming an I mask material layer on the entire surface; partially removing the mask material layer 25 to transfer the mask material layer to the second conductive layer above the second opening portion formed in the insulating interlayer, etching the second conductive layer; and subsequently - removing the first side wall and removing at least the upper portion of the second side wall.

26. Cold cathode field emission device according to claim 25, wherein the second conductive layer is etched under conditions in which the etching speed of the second conductive layer is greater than the etching speed of the mask material layer.

27. Cold cathode field emission display unit having a plurality of pixels, each pixel comprising a number of cold cathode field emission devices, each cold cathode field emission device comprising: (a) a patterned electrode layer formed on a dielectric supporting substrate, (b) ) an interlayer insulating layer formed on the dielectric-supporting substrate and the electrode layer, (c) a gate electrode formed on the interlayer insulating layer and which is made up of a first conductive layer, and (d) an emitter electrode disposed on the electrode layer positioned in a bottom portion of an opening portion that penetrates through the gate electrode and the interlayer insulating layer and is formed in the form of a column, each pixel further comprising: (e) a second electrode layer and a fluorescent layer formed on a transparent substrate opposite the emitter electrodes, wherein the emitter electrode g is formed, after the gate electrode is formed on the insulating interlayer, by forming an insulating film on the entire surface; forming a first opening portion that penetrates the insulating film and has a bottom portion in which the gate electrode is exposed; forming a first side wall of a first insulating material on the side wall of the first opening portion to reduce the first opening portion in diameter; forming the second opening portion which penetrates through the gate electrode and the insulating interlayer below the diameter-reduced first opening portion and which has a bottom portion in which the electrode layer is exposed; forming a second side wall of a second insulating material 35 on the first side wall and on the side wall of the second opening portion to further reduce the diameter of the first opening portion and reduce the diameter of the second opening portion; forming a second conductive layer on the entire surface including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method; and etching the second conductive layer; and subsequently removing the first side wall and removing at least one upper portion of the second side wall.

28. Cold cathode field emission display unit having a plurality of pixels, each pixel comprising a plurality of cold cathode field emission devices, wherein each cold cathode field emission device comprises: (a) a patterned electrode layer formed on a dielectric supporting substrate, I (b) an insulating intermediate layer formed on the dielectric supporting substrate and the electrode layer, I (c) a gate electrode formed on the insulating intermediate layer and which is composed of a first I conductive layer, I ( d) a focus electrode formed above the I-gate electrode by an insulating film, I (e) a second opening portion that communicates with a first opening portion that penetrates through the I focus electrode and the insulating film and that penetrates through the gate electrode and the insulating film intermediate layer, and (f) an emitter electrode disposed on the electrode layer positioned in a bottom section e of the second opening portion and formed in the form I of a column, each pixel further comprising: I (g) a second electrode layer and a fluorescent layer formed on a transparent substrate I opposite the emitter electrodes, I wherein the emitter electrode formed after the gate electrode is formed on the insulating interlayer, by forming an insulating film on the entire surface; forming a focus electrode on the insulating film; forming the first Ill opening portion that penetrates through the focus electrode and the insulating film and has a bottom portion in which the gate electrode is exposed; forming a first side wall of a first insulating material 5 on the side wall of the first opening portion to reduce the first opening portion in diameter; forming the second opening portion which penetrates through the gate electrode and the insulating interlayer below the diameter-reduced first opening portion and which has a bottom portion in which the electrode layer is exposed; forming a second side wall of a second insulating material on the first side wall and on the side wall of the second opening portion to further reduce the diameter of the first opening portion and reduce the diameter of the second opening portion; forming a second conductive layer on the entire surface including, the interior sides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method; and etching the second conductive layer; and subsequently removing the first side wall and removing at least an upper portion of the second side wall.

29. Cold cathode field emission display unit having a plurality of pixels, each pixel comprising a number of cold cathode field emission devices, each cold cathode field emission device comprising: (a) a patterned electrode layer formed on the dielectric supporting substrate, (b) a insulating interlayer formed on the dielectric-supporting substrate and the electrode layer, (c) a gate electrode formed on the insulating interlayer and made up of a first conductive layer, (d) a focus electrode formed above the gate electrode by a insulating film, 1016128 I 112 I (e) a second opening portion that communicates with a first opening portion that penetrates through the I focus electrode and the insulating film and that penetrates I through the gate electrode and the interlayer insulating layer, and 5 (f) an emitter electrode that is placed on the I electrode layer positioned in a bottom portion I of the t The second opening portion is formed in the form I of a column, each pixel further comprising: (g) a second electrode layer and an fluorescent layer formed on a transparent substrate I opposite the emitter electrode, the emitter electrode being formed after the gate electrode is formed on the insulating intermediate layer, by forming an insulating film on the entire surface; forming a focus electrode on the insulating film; forming a second insulating film on the entire surface; forming the first opening portion, which penetrates through the second insulating film, the focus electrode, and the insulating film I, and which has a bottom portion in which the gate electrode is exposed; forming a first side wall of a first insulating material on the side wall of the first opening portion to reduce the first opening portion in diameter; forming the second opening portion which penetrates through the I gate electrode and the insulating interlayer below the first opening portion, which is reduced in diameter, and which has a bottom portion in which the electrode layer is exposed; forming a second side wall of a second insulating material on the first side wall and on the side wall I of the second opening portion in order to further reduce the diameter of the first I opening portion and to reduce the second opening portion in diameter; Forming a second conductive layer on the entire surface including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method; etching the second conductive layer; and subsequently removing the first side wall and removing at least an upper portion of the second side wall.

A cold cathode field emission display unit 5 according to any of claims 27 to 29, wherein no second side wall is present on an imaginary line segment connecting the upper surface of the emitter electrode and an end portion of the second opening portion formed in the gate electrode.

The cold cathode field emission display unit of any one of claims 27 to 29, wherein an end portion of the second opening portion formed in the gate electrode projects over an upper end portion of the second formed in the insulating interlayer. 15 opening section.

32. A cold cathode field emission display unit as claimed in any of the claims 27-29, wherein a sharp-angled portion formed on the upper surface of the emitter electrode by etching the second conductive layer and wherein the sharp-angled portion is composed of a surface extending from 2ich from a well formed in the central portion of the upper surface up to an edge portion of the. upper surface and the side surface of the emitter electrode.

A cold cathode field emission display unit as claimed in any one of claims 27 to 29, wherein a sharp-angled portion is formed on the upper surface of the emitter electrode and wherein the sharp-angled portion is constructed from an end-end surface protruding in the direction of the central portion from the upper surface, and wherein the emitter electrode is formed, after the second conductive layer is formed on the entire surface including the insides of the first and second opening portions by a physical or chemical vapor deposition method, by forming a mask material layer on the entire surface; partially removing the mask material layer I to leave the mask material layer on the second conductive layer above the second opening portion formed in the insulating intermediate layer; etching the second conductive layer; and subsequently removing the first side wall and removing at least the upper portion of the second side wall.

A cold cathode field emission display unit according to claim 33, wherein the second conductive layer is etched under conditions in which the etching rate of the second conductive layer is greater than the etching rate of the mask material layer. I 1016128