JP2918637B2 - 微小真空管及びその製造方法 - Google Patents
微小真空管及びその製造方法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J21/00—Vacuum tubes
- H01J21/02—Tubes with a single discharge path
- H01J21/06—Tubes with a single discharge path having electrostatic control means only
- H01J21/10—Tubes with a single discharge path having electrostatic control means only with one or more immovable internal control electrodes, e.g. triode, pentode, octode
- H01J21/105—Tubes with a single discharge path having electrostatic control means only with one or more immovable internal control electrodes, e.g. triode, pentode, octode with microengineered cathode and control electrodes, e.g. Spindt-type
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電界励起によって電子を放出するカソー
ドと、その電子を制御するゲートと、前記電子を受ける
アノードを有し、これらを真空の容器内に収めた微小真
空管及びその製造方法に関するものである。
ドと、その電子を制御するゲートと、前記電子を受ける
アノードを有し、これらを真空の容器内に収めた微小真
空管及びその製造方法に関するものである。
微小真空管（以下、マイクロ真空管という）は真空中
を走行する電子を利用するもので、一般的な真空管と異
なり、半導体基板上に形成するため、電界によって電子
を放出する電界励起形のカソードが用いられる。このよ
うなカソードは、電子の放出効果を上げるために、電子
の放出端の形状をできるだけ鋭利に作製する必要があ
る。
を走行する電子を利用するもので、一般的な真空管と異
なり、半導体基板上に形成するため、電界によって電子
を放出する電界励起形のカソードが用いられる。このよ
うなカソードは、電子の放出効果を上げるために、電子
の放出端の形状をできるだけ鋭利に作製する必要があ
る。
従来の微小真空管の製造方法の一例を第３図を用いて
説明する。
説明する。
まず、第３図（ａ）に示すように単結晶基板１上の全
面にマスク材料２を形成し、写真製版によってカソード
となる部分以外のマスク材料２を除去する。
面にマスク材料２を形成し、写真製版によってカソード
となる部分以外のマスク材料２を除去する。
次に第３図（ｂ）に示すように、マスク材料２をマス
クにして、基板１をRIE等のドライエッチングによりエ
ッチングする。さらに、水酸化カリウム等のエッチング
液を用いた異方性の湿式エッチングにより基板１を横方
向かつ斜めにエッチングし、後にカソードとなる鋭角状
の先端９を有する凸部を形成する（第３図（ｃ））。
クにして、基板１をRIE等のドライエッチングによりエ
ッチングする。さらに、水酸化カリウム等のエッチング
液を用いた異方性の湿式エッチングにより基板１を横方
向かつ斜めにエッチングし、後にカソードとなる鋭角状
の先端９を有する凸部を形成する（第３図（ｃ））。
次に、基板全面にカソードの先端形状を保護するため
の絶縁材料５を形成し、さらに、この上に金属膜68を形
成した後、写真製版によりレジストパターン11を設け
（第３図（ｄ））、これをマスクとして金属膜68および
絶縁材料５をRIE等によりエッチングし、基板１上に形
成したカソードの周辺にゲート６およびアノード８を形
成し、本素子を完成する（第３図（ｅ））。
の絶縁材料５を形成し、さらに、この上に金属膜68を形
成した後、写真製版によりレジストパターン11を設け
（第３図（ｄ））、これをマスクとして金属膜68および
絶縁材料５をRIE等によりエッチングし、基板１上に形
成したカソードの周辺にゲート６およびアノード８を形
成し、本素子を完成する（第３図（ｅ））。
また、本素子を使用する場合には、第４図に示すよう
に、基板１を接地してカソード電位Vcを接地電位とし、
アノード８に100〜500Vの電圧（VA）を印加し、カソー
ド９から電界励起により真空中に放出した電子をアノー
ド８で収集する。この時、ゲート６にゲート電圧VGとし
て数10Vの電圧を印加することにより、カソード９から
アノード８に流れる電子の量を制御する。
に、基板１を接地してカソード電位Vcを接地電位とし、
アノード８に100〜500Vの電圧（VA）を印加し、カソー
ド９から電界励起により真空中に放出した電子をアノー
ド８で収集する。この時、ゲート６にゲート電圧VGとし
て数10Vの電圧を印加することにより、カソード９から
アノード８に流れる電子の量を制御する。
しかしながら、従来の微小真空管は以上のような方法
で製造されており、カソードの形成に横方向のエッチン
グを利用しているため、カソードの先端形状が鋭角状に
なった時のエッチングを終了するタイミングの制御が極
めて難しい。特に、カソードを基板上に複数個作る場合
には、さらにこの制御が難しく、実際には第５図に示す
ように、所望形状のもの12aの他に、エッチングがまだ
終了していないもの12bや過剰にエッチングが進んでし
まったもの12c等が形成され、形状にバラツキが生じ
る。
で製造されており、カソードの形成に横方向のエッチン
グを利用しているため、カソードの先端形状が鋭角状に
なった時のエッチングを終了するタイミングの制御が極
めて難しい。特に、カソードを基板上に複数個作る場合
には、さらにこの制御が難しく、実際には第５図に示す
ように、所望形状のもの12aの他に、エッチングがまだ
終了していないもの12bや過剰にエッチングが進んでし
まったもの12c等が形成され、形状にバラツキが生じ
る。
また、基板１表面のカソードとなる部分とマスク材２
との付着面積は、エッチングが進むにしたがって小さく
なっていくため、双方の付着力が弱まり、マスク材が剥
離するような部分ができ、その部分のエッチング形状が
変わるため、このような要因からも均一なエッチング形
状を得るのは困難となる。
との付着面積は、エッチングが進むにしたがって小さく
なっていくため、双方の付着力が弱まり、マスク材が剥
離するような部分ができ、その部分のエッチング形状が
変わるため、このような要因からも均一なエッチング形
状を得るのは困難となる。
また、ゲートとアノードの形成時に、カソードの先端
を保護する必要があり、従来例ではSiO2等の絶縁膜でこ
れを保護しているが、実際、ゲート6,アノード８が形成
される直前にはカソード先端部はエッチングガスに曝さ
れることとなり、このため、カソード先端部がダメージ
を受け、元の鋭利な先端形状を維持するのは困難とな
る。
を保護する必要があり、従来例ではSiO2等の絶縁膜でこ
れを保護しているが、実際、ゲート6,アノード８が形成
される直前にはカソード先端部はエッチングガスに曝さ
れることとなり、このため、カソード先端部がダメージ
を受け、元の鋭利な先端形状を維持するのは困難とな
る。
以上のように、従来の製造方法では、カソード形成の
ためのエッチング工程の制御性，再現性が悪く、さらに
また、ゲート，アノード形成段階にカソードの先端部が
ダメージを受け、素子特性の不均一化を招いていた。
ためのエッチング工程の制御性，再現性が悪く、さらに
また、ゲート，アノード形成段階にカソードの先端部が
ダメージを受け、素子特性の不均一化を招いていた。
この発明は、均一性の良いカソード形状が得られ、集
積化も容易な微小真空管及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
積化も容易な微小真空管及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
本発明に係る微小真空管の製造方法は、次の工程から
なる方法によって達成される。
なる方法によって達成される。
（イ）単結晶基板上にマスク層を形成し、写真製版によ
ってカソードを形成する部分のマクス層を除去する。
ってカソードを形成する部分のマクス層を除去する。
（ロ）マスク層をマスクにして単結晶基板を異方性エッ
チング液を用いてエッチングし、断面がＶ形状の凹みを
形成し、その凹みにカソードとなる材料を形成する。
チング液を用いてエッチングし、断面がＶ形状の凹みを
形成し、その凹みにカソードとなる材料を形成する。
（ハ）単結晶基板の凹みとは反対側の面に第１の絶縁材
料を形成し、ゲートとなる材料を形成し、その上面に第
２の絶縁材料を形成し、さらにその上面にアノードとな
る材料を形成する。
料を形成し、ゲートとなる材料を形成し、その上面に第
２の絶縁材料を形成し、さらにその上面にアノードとな
る材料を形成する。
（ニ）写真製版によって、カソード先端に相対する部分
のアノード材料，絶縁膜，ゲート材料を除去する。
のアノード材料，絶縁膜，ゲート材料を除去する。
（ホ）ゲート材料をマスクにして、単結晶基板のエッチ
ングを行い、カソード材料の先端が現れるまでエッチン
グを行う。
ングを行い、カソード材料の先端が現れるまでエッチン
グを行う。
また、この発明に係る微小真空管は、上記の（イ）な
いし（ホ）の工程により製造されたカソード材料の先端
部がカソード、上記（ニ）の工程で、残ったゲート材
料，アノード材料がゲート，アノードとなっていること
を特徴とするものである。
いし（ホ）の工程により製造されたカソード材料の先端
部がカソード、上記（ニ）の工程で、残ったゲート材
料，アノード材料がゲート，アノードとなっていること
を特徴とするものである。
本発明の微小真空管の製造方法においては、カソード
の形状を有する手段として、単結晶の異方性エッチング
のみを用いているため、先端の形状が安定して得られ
る。
の形状を有する手段として、単結晶の異方性エッチング
のみを用いているため、先端の形状が安定して得られ
る。
また、カソードの先端部分は、ゲートおよびアノード
の形成が終るまで、基板の材料によって保護されている
ため、製造中にカソード先端形状が変化するようなこと
が起こらない。
の形成が終るまで、基板の材料によって保護されている
ため、製造中にカソード先端形状が変化するようなこと
が起こらない。
また、本発明の微小真空管は、カソードに対してゲー
ト，アノードが垂直方向にあるため、カソードとアノー
ドとの間隔を製造可能な限り微小にでき、また、他の素
子との集積化も容易となる。
ト，アノードが垂直方向にあるため、カソードとアノー
ドとの間隔を製造可能な限り微小にでき、また、他の素
子との集積化も容易となる。
以下、本発明の一実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による微小真空管の製造方
法における各主要工程を示す図であり、同図（ａ）〜
（ｅ）は製作過程の５段階においての加工品の断面構造
を示し、同図（ｆ）は完成品の断面構造を示す。
法における各主要工程を示す図であり、同図（ａ）〜
（ｅ）は製作過程の５段階においての加工品の断面構造
を示し、同図（ｆ）は完成品の断面構造を示す。
図において、１は単結晶半導体基板、２はマスク材
料、３は基板の第１の主面に形成されたＶ形状の凹み、
４はカソード材料となる電界放射材料、5,5′7,7′は絶
縁材料、６′はゲート材料、８′はアノード材料であ
り、６はゲート、８はアノード、９はカソードの鋭利な
先端部である。
料、３は基板の第１の主面に形成されたＶ形状の凹み、
４はカソード材料となる電界放射材料、5,5′7,7′は絶
縁材料、６′はゲート材料、８′はアノード材料であ
り、６はゲート、８はアノード、９はカソードの鋭利な
先端部である。
次に製造方法について説明する。
まず、単結晶基板１として（100）面を有する単結晶
シリコン基板を使用し、この第１の主面上に、プラズマ
CVD法により、SiO2，Si2N4，あるいはSiNO等のマスク材
料を数100Å以上の厚さに形成し、このマスク層上に写
真製版によってレジストパターン（図示せず）を設け、
RIEによりカソードを設ける基板表面領域を露出させる
（第１図（ａ））。
シリコン基板を使用し、この第１の主面上に、プラズマ
CVD法により、SiO2，Si2N4，あるいはSiNO等のマスク材
料を数100Å以上の厚さに形成し、このマスク層上に写
真製版によってレジストパターン（図示せず）を設け、
RIEによりカソードを設ける基板表面領域を露出させる
（第１図（ａ））。
次にマスク層２をマスクとし、例えば、水酸化カリウ
ムとイソプロピルアルコールを用いた異方性のエッチン
グ液により基板１をエッチングする。このとき、Siの
（111）面のエッチング速度は（100）面に比べて約30倍
ほど速いため、このような（100）面をもつ基板上のマ
スク層２に窓を形成してエッチングすると（100）面と
は54度の角度をなす（111）面からなるＶ形状の凹み３
ができる（第１図（ｂ））。このマスク層２をマスクに
してエッチングを行う方法は、写真製版に用いるレジス
トをマスクにする方法に比べて、マスク層と基板との付
着が高いため、エッチング後の形状が安定しやすいため
有利である。
ムとイソプロピルアルコールを用いた異方性のエッチン
グ液により基板１をエッチングする。このとき、Siの
（111）面のエッチング速度は（100）面に比べて約30倍
ほど速いため、このような（100）面をもつ基板上のマ
スク層２に窓を形成してエッチングすると（100）面と
は54度の角度をなす（111）面からなるＶ形状の凹み３
ができる（第１図（ｂ））。このマスク層２をマスクに
してエッチングを行う方法は、写真製版に用いるレジス
トをマスクにする方法に比べて、マスク層と基板との付
着が高いため、エッチング後の形状が安定しやすいため
有利である。
次に、Ｖ形状の凹み３を被うように、スパッタリング
法により電子を放射しやすく仕事関数の小さい材料、例
えば、モリブデン等の電界放射材料４を、例えば1000Å
以上の厚さに形成する（第１図（ｃ））。
法により電子を放射しやすく仕事関数の小さい材料、例
えば、モリブデン等の電界放射材料４を、例えば1000Å
以上の厚さに形成する（第１図（ｃ））。
次に、基板１のＶ形状の凹み３の面とは、反対の第２
の主面上に、絶縁材料５′としてSi3N4膜を設け、そのS
i3N4膜５′の上にゲート材料６′を設け、そのゲート材
料６′の上に、絶縁材料７′を設け、その絶縁材料７′
の上にさらにアノード材料８′を形成する。ここで、各
層の膜厚は1000Å以上とし、また、ゲート材料６′，ア
ノード材料８′としてはAu,Ti,Ni,Al等の金属を用いる
（第１図（ｄ））。
の主面上に、絶縁材料５′としてSi3N4膜を設け、そのS
i3N4膜５′の上にゲート材料６′を設け、そのゲート材
料６′の上に、絶縁材料７′を設け、その絶縁材料７′
の上にさらにアノード材料８′を形成する。ここで、各
層の膜厚は1000Å以上とし、また、ゲート材料６′，ア
ノード材料８′としてはAu,Ti,Ni,Al等の金属を用いる
（第１図（ｄ））。
次に、写真製版によって、Ｖ形状の凹み３に相対する
領域のアノード材料８′，絶縁材料７′，ゲート材料
６′，および絶縁材料５′をイオンミリングやSF6，CF4
ガスを用いたRIEによりエッチングして窓を開け、基板
１の面を露出させる（第１図（ｅ））。この時に残存し
ているゲート材料６′，アノード材料８′は後にゲート
電極6,アノード電極８として用いる。
領域のアノード材料８′，絶縁材料７′，ゲート材料
６′，および絶縁材料５′をイオンミリングやSF6，CF4
ガスを用いたRIEによりエッチングして窓を開け、基板
１の面を露出させる（第１図（ｅ））。この時に残存し
ているゲート材料６′，アノード材料８′は後にゲート
電極6,アノード電極８として用いる。
次に絶縁材料５をマスクにして基板１のエッチングを
行い、電界放射材料４の先端９を露出させる。このエッ
チングには、水酸化カリウムとイソプロピルアルコール
を用いた湿式エッチングを用いる。一般に半導体は金属
に比べて数万倍のエッチング速度を有しているため、こ
のエッチング工程でMo等の電界放射材料がオーバエッチ
ングされてしまうことはなく、エッチング開口部には電
界放射材料の鋭利な先端部９が制御性，再現性よく露出
することとなる。また、先端９の形状は基板１に使用し
ている単結晶半導体の材料の結晶性によって決定される
ため、常に均一な形状のものが得られる（第１図
（ｆ））。また、絶縁材料５は、ゲート電極６を基板１
から絶縁するのと、基板１をエッチングする時のマスク
の役割を兼ねている。
行い、電界放射材料４の先端９を露出させる。このエッ
チングには、水酸化カリウムとイソプロピルアルコール
を用いた湿式エッチングを用いる。一般に半導体は金属
に比べて数万倍のエッチング速度を有しているため、こ
のエッチング工程でMo等の電界放射材料がオーバエッチ
ングされてしまうことはなく、エッチング開口部には電
界放射材料の鋭利な先端部９が制御性，再現性よく露出
することとなる。また、先端９の形状は基板１に使用し
ている単結晶半導体の材料の結晶性によって決定される
ため、常に均一な形状のものが得られる（第１図
（ｆ））。また、絶縁材料５は、ゲート電極６を基板１
から絶縁するのと、基板１をエッチングする時のマスク
の役割を兼ねている。
そしてその鋭利な先端部９は電子を放出するカソード
の働きをする。
の働きをする。
第２図に示すように、カソードの先端部９から電界励
起により垂直方向に放射された電子はゲート６に印加す
る電圧によって制御され、アノード８に流入する。
起により垂直方向に放射された電子はゲート６に印加す
る電圧によって制御され、アノード８に流入する。
ところで、従来の微小真空管ではカソードに対して水
平方向にゲート，アノードが形成されていたため、カソ
ードとアノードの間隔は最低でも50μｍ程度はあった
が、本実施例の製造方法により得られた微小真空管は、
カソート９に対して、ゲート6,アノード８が垂直方向に
形成されているので、カソード９とアノード８との間隔
は、基板１の膜厚、絶縁膜5,7、ゲート6,アノード８の
膜厚等により容易に設定可能であり、この間隔を10μｍ
以下、さらには数μｍ以下の微小な値に設定することが
できる。
平方向にゲート，アノードが形成されていたため、カソ
ードとアノードの間隔は最低でも50μｍ程度はあった
が、本実施例の製造方法により得られた微小真空管は、
カソート９に対して、ゲート6,アノード８が垂直方向に
形成されているので、カソード９とアノード８との間隔
は、基板１の膜厚、絶縁膜5,7、ゲート6,アノード８の
膜厚等により容易に設定可能であり、この間隔を10μｍ
以下、さらには数μｍ以下の微小な値に設定することが
できる。
従って、本実施例のものにおいては、アノード電圧VA
は100V程度、また、ゲート電圧VGは10V程度でよいもの
となり、小さな電源を使用することができ、素子の微細
化，システム全体の縮小化を実現できるという大きな利
点がある。
は100V程度、また、ゲート電圧VGは10V程度でよいもの
となり、小さな電源を使用することができ、素子の微細
化，システム全体の縮小化を実現できるという大きな利
点がある。
また、本実施例では、カソードを１個有するものにつ
いて説明したが、これは同一基板上に複数個作ることも
可能で、個々の電極を分離しなければ並列接続となり、
電流容量を大きくすることができる。
いて説明したが、これは同一基板上に複数個作ることも
可能で、個々の電極を分離しなければ並列接続となり、
電流容量を大きくすることができる。
また、基板のカソードが形成されていない部分は、基
板の材料がエッチングされていないため、トランジス
タ、ダイオード、抵抗などの他の素子を集積させること
ができる。
板の材料がエッチングされていないため、トランジス
タ、ダイオード、抵抗などの他の素子を集積させること
ができる。
なお、上記実施例では単結晶の基板１としてSi単結晶
基板を用いたが、これはエッチングに異方性の現れる材
料のものであれば他のものでもよく、例えば、化合物半
導体GaAs基板等でもよい。
基板を用いたが、これはエッチングに異方性の現れる材
料のものであれば他のものでもよく、例えば、化合物半
導体GaAs基板等でもよい。
基板１としてGaAsを用いた場合には、例えば（100）
面基板を用い、エッチングの結晶方位依存性が現れる方
向を〔01〕方向とすると、（100）面と約45度の角を
なすＶ字形状の溝が形成される。この時のエッチングに
は、例えば、硫酸と過酸化水素と水の混合液をエッチン
グ液として用いるとよい。
面基板を用い、エッチングの結晶方位依存性が現れる方
向を〔01〕方向とすると、（100）面と約45度の角を
なすＶ字形状の溝が形成される。この時のエッチングに
は、例えば、硫酸と過酸化水素と水の混合液をエッチン
グ液として用いるとよい。
以上のように本実施例の製造方法により得られた微小
真空管は、カソードの形状が均一で、さらにカソードと
アノードとの間隔がミクロンオーダと小さく、集積化さ
れた場合に素子特性にバラツキのない高性能，高信頼性
のものとなり、ミリ波帯域で用いる高周波デバイスに有
効に使用できる。
真空管は、カソードの形状が均一で、さらにカソードと
アノードとの間隔がミクロンオーダと小さく、集積化さ
れた場合に素子特性にバラツキのない高性能，高信頼性
のものとなり、ミリ波帯域で用いる高周波デバイスに有
効に使用できる。
以上のように、この発明によれば、単結晶基板として
エッチング時に結晶方位依存性が現れるものを用い、エ
ッチングによって基板に断面がＶ形状の凹みを形成し、
このＶ形状の凹みをカソード材料で被い、さらに単結晶
基板の第２の主面に、第１の絶縁膜，ゲート材料，第２
の絶縁膜，アノード材料を順次形成し、そのうちの基板
のＶ形状の凹みに相対する部分を除去し、さらにこれを
マスクとして基板を前記カソード材料の先端が現れるま
でエッチングし、露出した鋭利な先端部をカソードとし
て用いるようにしたので、その形状が用いる基板結晶性
によって決定される均一な形状のカソードが得られ、さ
らにゲート，アノード形成において、カソードの鋭利な
先端部は表面に露出していないので、カソード先端形状
の変化を防止でき、集積化した場合に、均一な形状のカ
ソードを制御性，再現性よく形成できる効果がある。
エッチング時に結晶方位依存性が現れるものを用い、エ
ッチングによって基板に断面がＶ形状の凹みを形成し、
このＶ形状の凹みをカソード材料で被い、さらに単結晶
基板の第２の主面に、第１の絶縁膜，ゲート材料，第２
の絶縁膜，アノード材料を順次形成し、そのうちの基板
のＶ形状の凹みに相対する部分を除去し、さらにこれを
マスクとして基板を前記カソード材料の先端が現れるま
でエッチングし、露出した鋭利な先端部をカソードとし
て用いるようにしたので、その形状が用いる基板結晶性
によって決定される均一な形状のカソードが得られ、さ
らにゲート，アノード形成において、カソードの鋭利な
先端部は表面に露出していないので、カソード先端形状
の変化を防止でき、集積化した場合に、均一な形状のカ
ソードを制御性，再現性よく形成できる効果がある。
さらにはカソードとアノードとの間隔が微小なものが
得られるので、高い電子放出効率が得られるとともにデ
バイスの縮小化を図ることができる効果もある。
得られるので、高い電子放出効率が得られるとともにデ
バイスの縮小化を図ることができる効果もある。
第１図は本発明の一実施例による微小真空管の製造方法
を示す図、第２図は本発明の一実施例にる製造方法によ
り形成された微小真空管の動作を説明するための図、第
３図は従来の微小真空管の製造方法を示す図、第４図は
従来の製造方法により形成された微小真空管の動作を説
明するための図、第５図は従来の微小真空管の製造方法
による問題点を解決するための図である。 図において、１は基板、２はマスク材料、３はＶ形状の
凹み、４は電界放射材料、５は絶縁材料、６′はゲート
材料、６はゲート、7,7′は絶縁材料、８はアノード材
料、８はアノード、９はカソードの先端部である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
を示す図、第２図は本発明の一実施例にる製造方法によ
り形成された微小真空管の動作を説明するための図、第
３図は従来の微小真空管の製造方法を示す図、第４図は
従来の製造方法により形成された微小真空管の動作を説
明するための図、第５図は従来の微小真空管の製造方法
による問題点を解決するための図である。 図において、１は基板、２はマスク材料、３はＶ形状の
凹み、４は電界放射材料、５は絶縁材料、６′はゲート
材料、６はゲート、7,7′は絶縁材料、８はアノード材
料、８はアノード、９はカソードの先端部である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】単結晶基板の第１の主面にマスク層を形成
し、カソードを形成する部分のマスク層を除去する工程
と、 異方性のエッチングにより、前記マスク層をマスクとし
て前記単結晶基板をエッチングし、断面がＶ形状の凹み
を形成する工程と、 前記Ｖ形状の凹みをカソード材料で被う工程と、 前記単結晶基板の第２の主面に、第１の絶縁膜を形成
し、前記第１の絶縁膜の上にゲート材料を形成し、前記
ゲート材料上に第２の絶縁膜を形成し、さらに前記第２
の絶縁膜の上にアノード材料を形成する工程と、 前記単結晶基板のＶ形状の凹みに相対する部分の前記ア
ノード材料、第２の絶縁膜、ゲート材料、及び第１の絶
縁膜を除去する工程と、 前記第１の絶縁膜をマスクとして、前記単結晶基板を前
記カソード材料の先端が現われるまでエッチングする工
程とを含むことを特徴とする微小真空管の製造方法。 - 【請求項２】単結晶基板の第１の主面に異方性のエッチ
ングにより断面がＶ形状の凹みを形成する第１の工程
と、該Ｖ形状の凹みをカソード材料で被う第２の工程
と、前記単結晶基板の第２の主面に、順次、第１の絶縁
膜，ゲート材料，第２の絶縁膜，アノード材料を形成す
る第３の工程と、前記単結晶基板のＶ形状に凹みに相対
する部分の前記アノード材料、第２の絶縁膜、ゲート材
料、及び第１の絶縁膜を除去する第４の工程と、前記第
１の絶縁膜をマスクとして、前記単結晶基板を前記カソ
ード材料の先端が現われるまでエッチングする第５の工
程とにより製造され、 前記カソード材料の先端がカソード、 前記第４の工程で残ったゲート材料，アノード材料がゲ
ート，アノードとなっていることを特徴とする微小真空
管。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17046290A JP2918637B2 (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 微小真空管及びその製造方法 |
| GB9113723A GB2247773B (en) | 1990-06-27 | 1991-06-24 | Method of forming a sharp protruberance for an integrated circuit, and method o manufacturing a microminature vacuum tube |
| US07/720,611 US5270258A (en) | 1990-06-27 | 1991-06-25 | Microminiature vacuum tube manufacturing method |
| FR9107879A FR2664094B1 (fr) | 1990-06-27 | 1991-06-26 | Tube a vide microminiature sur un substrat semiconducteur et procede de fabrication. |
| US08/138,080 US5367181A (en) | 1990-06-27 | 1993-10-20 | Microminiature vacuum tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17046290A JP2918637B2 (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 微小真空管及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0461729A JPH0461729A (ja) | 1992-02-27 |
| JP2918637B2 true JP2918637B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=15905390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17046290A Expired - Lifetime JP2918637B2 (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 微小真空管及びその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2918637B2 (ja) |
| FR (1) | FR2664094B1 (ja) |
| GB (1) | GB2247773B (ja) |
Families Citing this family (15)
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|---|---|---|---|---|
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| US5499938A (en) * | 1992-07-14 | 1996-03-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Field emission cathode structure, method for production thereof, and flat panel display device using same |
| WO1994007115A1 (en) * | 1992-09-17 | 1994-03-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Infrared detector array and production method therefor |
| JP3226238B2 (ja) * | 1993-03-15 | 2001-11-05 | 株式会社東芝 | 電界放出型冷陰極およびその製造方法 |
| US5795208A (en) * | 1994-10-11 | 1998-08-18 | Yamaha Corporation | Manufacture of electron emitter by replica technique |
| US5599749A (en) | 1994-10-21 | 1997-02-04 | Yamaha Corporation | Manufacture of micro electron emitter |
| US5747926A (en) * | 1995-03-10 | 1998-05-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ferroelectric cold cathode |
| US5688708A (en) * | 1996-06-24 | 1997-11-18 | Motorola | Method of making an ultra-high vacuum field emission display |
| DE69731231T2 (de) | 1996-06-25 | 2005-03-03 | Vanderbilt University, Nashville | Strukturen, anordnungen und vorrichtungen mit vakuum-feldemissions-mikrospitzen und verfahren zu deren herstellung |
| JP3195547B2 (ja) * | 1996-11-11 | 2001-08-06 | 松下電器産業株式会社 | 真空封止電界放出型電子源装置及びその製造方法 |
| US5989931A (en) * | 1997-09-24 | 1999-11-23 | Simon Fraser University | Low-cost methods for manufacturing field ionization and emission structures with self-aligned gate electrodes |
| US6187515B1 (en) * | 1998-05-07 | 2001-02-13 | Trw Inc. | Optical integrated circuit microbench system |
| JP3778256B2 (ja) * | 2000-02-28 | 2006-05-24 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器 |
| US7460748B2 (en) * | 2004-01-08 | 2008-12-02 | Tang Yin S | Lensed tip optical fiber and method of making the same |
| CA3197733A1 (en) | 2014-08-11 | 2016-02-18 | Franklin Fueling Systems, Inc. | Monitoring system for a refueling station |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4149175A (en) * | 1975-06-20 | 1979-04-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solidstate light-emitting device |
| JPS56160740A (en) * | 1980-05-12 | 1981-12-10 | Sony Corp | Manufacture of thin-film field type cold cathode |
| US4307507A (en) * | 1980-09-10 | 1981-12-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method of manufacturing a field-emission cathode structure |
| FR2607623B1 (fr) * | 1986-11-27 | 1995-02-17 | Commissariat Energie Atomique | Source d'electrons polarises de spin, utilisant une cathode emissive a micropointes, application en physique des interactions electrons-matiere ou electrons-particules, physique des plasmas, microscopie electronique |
| DE3856492T2 (de) * | 1987-02-06 | 2002-10-31 | Canon Kk | Ein Elektronenemissionselement enthaltende Anzeigevorrichtung |
| US4721885A (en) * | 1987-02-11 | 1988-01-26 | Sri International | Very high speed integrated microelectronic tubes |
| GB8720792D0 (en) * | 1987-09-04 | 1987-10-14 | Gen Electric Co Plc | Vacuum devices |
| DE68913419T2 (de) * | 1988-03-25 | 1994-06-01 | Thomson Csf | Herstellungsverfahren von feldemissions-elektronenquellen und anwendung zur herstellung von emitter-matrizen. |
| US5012153A (en) * | 1989-12-22 | 1991-04-30 | Atkinson Gary M | Split collector vacuum field effect transistor |
| JPH03222232A (ja) * | 1990-01-25 | 1991-10-01 | Mitsubishi Electric Corp | 電子放出装置の製造方法 |
| US5126287A (en) * | 1990-06-07 | 1992-06-30 | Mcnc | Self-aligned electron emitter fabrication method and devices formed thereby |
-
1990
- 1990-06-27 JP JP17046290A patent/JP2918637B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-06-24 GB GB9113723A patent/GB2247773B/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-06-25 US US07/720,611 patent/US5270258A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-06-26 FR FR9107879A patent/FR2664094B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-10-20 US US08/138,080 patent/US5367181A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2664094A1 (fr) | 1992-01-03 |
| GB2247773A (en) | 1992-03-11 |
| GB2247773B (en) | 1994-09-21 |
| GB9113723D0 (en) | 1991-08-14 |
| US5367181A (en) | 1994-11-22 |
| US5270258A (en) | 1993-12-14 |
| FR2664094B1 (fr) | 1993-02-12 |
| JPH0461729A (ja) | 1992-02-27 |
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