KR100403060B1

KR100403060B1 - 전자방출장치용 저항기 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100403060B1
Application number: KR10-2000-7004520A
Authority: KR
Inventors: 클리브스제임스엠.; 스핀트크리스토퍼제이.; 바튼로저더블유.; 샤크라버티키쇼어케이.; 런아서제이.; 오버그스테파니제이.
Original assignee: 캔디센트 테크날러지스 코퍼레이션
Priority date: 1997-10-31
Filing date: 1998-10-27
Publication date: 2003-10-23
Also published as: DE69838985T2; EP1038303B1; US6144144A; DE69838985D1; WO1999023679A1; EP1038303A1; KR20010031483A; JP2003520386A; EP1038303A4; DE1038303T1

Abstract

본 발명은 전자방출장치에 적절한 패터닝된 저항기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 전자방출장치는 한쪽의 전자방출소자(40)와 다른 쪽의 이미터 전극(32) 사이에 위치한 측면으로 분리된 복수의 단부(34,34V,46, 또는 46V)로 패터닝된 수직 이미터 저항기를 포함하고, 상기 저항기의 단부는 각각의 이미터 전극을 따라서 떨어져 일정한 간격을 두고 있으며, 상기 저항기는 어느 정도 전자방출장치의 제어전극(38 또는 52A/58B)에 정렬된 자체로, 또는 분리된 저항기 마스크로 형성될 수 있다.

Description

전자방출장치용 저항기 및 그 제조방법{PATTERNED RESISTOR SUITABLE FOR ELECTRON-EMITTING DEVICE, AND ASSOCIATED FABRICATION METHOD}

플랫-패널 CRT 표시장치는 기본적으로 낮은 내압에서 동작하는 발광장치 및 전자방출장치로 구성된다. 일반적으로 캐소드로 언급되는 전자방출장치는 넓은 영역위로 전자를 방출하는 전자방출소자를 포함한다. 방출된 전자는 발광장치내 대응 영역상에 분포된 발광소자를 향한다. 전자가 부딪힐 때, 발광소자는 표시장치의 경관면(viewing surface)에 이미지를 생성하는 빛을 방출한다.

전자방출장치가 전계-방출 이론에 따라 동작하는 경우, 전기적 저항재료는 일반적으로 전자방출소자를 통한 전류 흐름의 크기를 제어하기 위해 전자방출소자와 연속적으로 위치된다. 도 1은 미국특허 제5,564,959호에 기재된 바와 같은 종래의 전계방출장치를 설명하고, 이것은 저항재료를 이용한다. 도 1의 전계 이미터에서, 전기적 저항층(10)은 바닥판(14)상에 제공된 이미터 전극(12)위에 놓여있다. 도 1에 도시된 것중의 하나인 제어(또는 게이트) 전극(16)은 유전체층(18)상에 위치하고, 이미터 전극(12)과 교차한다. 원추형 전자방출소자(20)는 유전체층(18)을 통한 개구부(22)내 이미터 저항층(10)상에 위치되고, 제어전극(16)내 대응 개구부(24)를 통해 노출된다.

저항층(10)은 일반적으로 블랭킷 저항기이다. 즉, 저항기(10)는 연속적인 방법으로 이미터 전극(12)과, 바닥판(14)의 개재부(intervening portions) 상으로 연장된다. 따라서, 각각의 전자방출소자(20)는 저항층(10)을 통해 각각의 다른 소자(20)와 전기적 연결된다.

층(10)의 저항은 대개 층(10)을 통한 전자방출소자(20)들간의 상호연결이 디스플레이 동작에 거의 영향을 미치지 않을 정도로 충분히 높다. 사실, 층(10)은 보통 각각의 다른 소자(20)로부터 각각의 소자(20)를 효과적으로 전기적 절연할 정도로 높은 저항을 가진다. 그럼에도 불구하고, 저항층(10)에 의해 제공된 상호연결로 인해 소자들(20) 사이에 일부 바람직하지 않은 누설 전류가 흐른다.

바닥판(14)을 따른 선택된 영역들에 저항을 제공하지만 그 자신은 이들 영역과 전기적으로 상호연결되지 않는 저항층을 가지는 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 하나의 제어전극(16)이 하나의 이미터 전극(12)상으로 교차되는 각각의 위치에서 전자방출소자(20)는 하나의 유닛으로서 동작하고, 저항적으로 분리될 필요가 없다. 또한 저항층을 관통하는 개구부를 절단하기 위해 별도의 에칭 동작을 수행할 필요없이 그 상위면으로 외부에서 전기적으로 접근할 수 있도록 이미터 전극을 아래에 놓는 그러한 방법으로 저항층을 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 전계 이미터에서 다른 구성요소를 패터닝하기 위해 사용된 단계 이상의 여하한 추가적 마스크 단계를 이용할 필요없이 저항층 내에 적절한 패턴을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명은 저항기에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 전기적 저항재료가 한쪽의 전자방출소자와 다른 한쪽의 이미터 전극 사이에 위치하고, 음극선관("CRT")형의 플랫-패널 표시장치에서 사용하기에 적당한 전자방출장치의 구조 및 제조에 관한 것이다.

도 1은 종래의 전자방출장치의 코어의 단면도,

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 패터닝된 수직 이미터 저항기가 제공된 전자방출장치의 코어의 구조적 단면도로서, 도 2의 단면은 도 3의 평면 2-2의 단면도이고, 도 3의 단면은 도 2의 평면 3-3의 단면도,

도 4는 도 2 및 도 3의 전자방출장치의 사시도,

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 패터닝된 또다른 수직 이미터 저항기가 제공된 전자방출장치의 코어의 구조적 단면도로서, 도 5의 단면은 도 6의 평면 5-5의 단면도이고, 도 6의 도면은 도 5의 평면 6-6의 단면도,

도 7은 도 5 및 도 6의 전자방출장치의 사시도,

도 8a-8m은 본 발명에 따른 도 2-4의 전자방출장치의 한 실시예를 제조할 때의 단계를 나타내는 구조적 단면도,

도 9a-9m은 도 8a-8m에 각각 대응하는 구조적 단면도로서, 도 8a-8m은 도 9a-9m의 평면 8-8의 단면도이고, 도 9a-9m은 도 8a-8m의 평면 9-9의 단면도,

도 10a-10b는 도 8i 및 도 8m에 의해 표시된 단계에 대체될 수 있는 한 세트의 단계를 나타내는 구조적 단면도,

도 11a-11b는 도 9i 및 도 9m에 의해 표시된 단계에 대체될 수 있는 한 세트의 단계를 나타내는 구조적 단면도,

도 12a-12c는 본 발명에 따른 도 5-7의 전자방출장치의 한 실시예를 제조할 때의 단계의 일부를 표시하는 구조적 단면도로서, 도 8d-8m은 도 5-7의 전자방출장치의 이러한 실시예를 제조할 때 도 12a-12c의 단계에 이은 단계를 나타내는 도면,

도 13a-13m는 도 12a-12c 및 도 8d-8m에 각각 대응하는 구조적 단면도로서, 도 8d-8m은 도 13d-13m의 평면 8-8의 단면도, 도 13a-13m는 도 12a-12c 및 도 8d-8m의, 평면 9-9와 동일한 위치에 있는 평면 13-13의 단면도,

도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 패터닝된 부가 수직 이미터 저항기가 제공된 전자방출장치의 코어의 구조적 단면도로서, 도 14의 단면은 도 15의 평면 14-14의 단면도이고, 도 15의 단면은 도 14의 평면 15-15의 단면도,

도 16 및 도 17은 본 발명에 따른 패터닝된 또다른 수직 이미터 저항기가 제공된 전자방출장치의 코어의 구조적 단면도로서, 도 16의 단면은 도 17의 평면 16-16의 단면도이고, 도 17의 단면은 도 16의 평면 17-17의 단면도, 및

도 18은 본 발명에 따라 구성된 패터닝된 이미터 저항기를 가진 게이트된 전계 이미터를 포함하는 플랫-패널 CRT 표시장치의 구조적 단면도이다.

적절한 실시예의 발명의 상세한 설명 및 도면에서 동일하거나 매우 유사한 항목(들)을 나타내기 위해 유사한 참조부호를 사용한다.

본 발명은 상기 목적을 만족시키기 위해 패터닝된 저항층을 가진 전자방출장치를 제공하는 것이다. 상기 저항층은 한쪽의 전자방출소자와 다른 한쪽의 이미터 전극 사이에 위치하고 측면으로 분리된 다수의 부분들을 포함한다. 저항층의 상기 부분들은 각각의 이미터 전극을 따라 떨어져 간격을 두고 있다.

상기 저항부분은 다양한 방법으로 본 발명의 전자방출장치의 제어전극 아래에 놓여진다. 하나의 일반적인 실시예에서, 상기 저항부분은 기본적으로 제어전극 아래에 위치한 저항 스트립으로서 구성된다. 각각의 저항 스트립은 이미터 전극의 적어도 2개, 일반적으로 모두 위로 연장될 정도로 충분히 길다.

또다른 저항층의 일반적 실시예에서, 상기 저항부분은 기본적으로 각각의 제어전극 아래와 각각의 이미터 전극 위에 떨어져 간격을 두고 있는 저항부로서 구성된다. 수직방향에서 보이는 바와 같이, 저항부는 대충 제어전극이 이미터 전극상에 교차하는 위치에 중심을 두고 있다. 각각의 저항 스트립이 2 또는 그 이상의 이미터 전극상으로 연장되는 먼저 언급한 실시예와 대조할 때, 이 실시예에서의 각각의 저항부는 이미터 전극중의 단 하나위로 연장된다.

본 발명의 저항층을 이용하는 전자방출장치를 제조하기 위해서, 일반적으로 이미터 전극위에 놓인 전기적 저항층위에 놓인 유전체층위에 제어전극이 놓이는 구조가 먼저 제공된다. 전자방출소자는 이미터 전극위의 저항층상에 놓이도록 상기구조체내 유전체층 및 제어전극을 통해 연장되는 복합 개구부내에 위치된다. 저항부분의 생성은 제어전극의 측부에 위치한 공간 아래에 대개 위치한 저항층의 일부를 제거하는 단계를 수반한다.

상기 제거 단계는 통상 적어도 부분적으로 제어전극으로 형성된 마스크를 통해 저항층을 에칭함으로써 수행된다. 이러한 방법을 이용함으로써, 일반적으로 이미터 전극을 따라 저항층을 분리부분으로 패터닝하기 위해 분리된 마스크 단계를 수행할 필요가 없다. 또한, 저항층의 일부가 제어전극 아래로 떨어져 측면으로 간격을 두고 있는 실시예에서, 저항층은 이미터 전극을 형성하기 위해 이미터층을 패터닝할 때 일반적으로 사용된 마스크를 이용하여 초기에 패터닝될 수 있다. 다시, 저항층에 이러한 초기 패터닝을 제공하기 위해 특별한 마스크 단계를 수행할 필요가 없다. 최종 결과로 마스크 단계 횟수의 증가없이 저항층에 원하는 패턴이 제공될 수 있다.

일부 응용에서, 분리된 마스크 단계는 저항층에 필수 패턴을 제공할 때 사용될 수도 있다. 분리된 마스크 단계의 사용은 전체 처리 구속으로 인해 또는 처리 편의의 문제로서 발생될 수도 있다. 분리된 마스크 단계가 저항층을 패터닝할 때 사용되는지 여부에 상관없이, 이미터 전극의 상위면의 일부는 저항층에 의해 덮히지 않는다. 따라서, 저항층을 통한 개구부를 절단하기 위해 분리된 동작을 수행할 필요없이 이미터 전극의 상위면에서 외부 전기적 접촉이 이루어질 수 있다. 본 발명의 저항기의 제조는 매우 경제적이다.

본 발명에서, 전자방출장치의 전자방출소자와 연속적으로 연결된 수직 저항기는 상기 장치에서 각각의 이미터 전극을 따라 측부로 분리된 복수의 섹션으로 패터닝된다. 본 발명의 전자방출기는 일반적으로 발광장치의 대응 발광 인광소자로부터 가시광이 방출되도록 하는 전자를 생성할 때 전계-방출 이론에 따라 동작한다. 종종 전계 이미터로 언급되는 전자방출장치와 발광장치의 결합은 플랫-패널 텔레비전 또는 PC용 플랫-패널 비디오 모니터와 같은 플랫-패널 표시장치의 음극선관, 랩탑 컴퓨터, 또는 워크스테이션을 형성한다.

다음의 설명에서, 용어 "전기적 절연"(또는 "유전체")은 일반적으로 10¹⁰Ω-㎝ 이상의 저항을 가진 재료에 적용된다. 따라서 용어 "전기적 비절연"은 10¹⁰Ω-㎝ 이하의 저항을 가진 재료를 인용한다. 전기적 비절연재료는 (a)저항이 1Ω-㎝ 이하인 전기적 도전재료, 및 (b)저항이 1Ω-㎝ 내지 10¹⁰Ω-㎝의 범위에 있는 전기적 저항재료로 나누어진다. 이들 범위는 겨우 1volt/㎛의 전계에서 판정된다.

전기적 도전재료(또는 전기적 도전체)의 예로는 금속, (금속 규화물과 같은) 금속-반도체 혼합물, 및 금속 반도체 공융 혼합물이 있다. 전기적 도전재료는 또한 중간 또는 높은 레벨로 (n-타입 또는 p-타입) 도핑된 반도체를 포함한다. 반도체는 단일결정, 다중결정, 다결정, 또는 비결정형중의 하나가 될 수도 있다.

전기적 저항재료는 (a)서멧과 같은 금속-절연체 혼합물, (b)탄화규소 및 규소-탄소-질소와 같은 특정한 규소-탄소 화합물, (c)흑연, 비결정탄소, 및 수정된(예를 들어, 도핑 또는 레이저-수정된) 다이아몬드, 및 (d)반도체-세라믹 혼합물을 포함한다. 전기적 저항재료의 추가 예로는 본질적인, 그리고 약하게 도핑된 (n-타입 또는 p-타입) 반도체가 있다.

아래에서 사용된 바와 같이, 직립 사다리형(upright trapezoid)은 그 바닥이 (a) 세로로 취해진 방향에 직각으로 연장되고, (b) 최상부와 평행하게 연장되며, (c) 최상부보다 긴 사다리꼴이다. 가로 측면은 연장된 영역의 길이에 수직인 평면을 통한 세로 단면이다. 플랫-패널 표시장치용 매트릭스-어드레스된 전계 이미터에서 열방향은 화상요소(화소)의 열이 연장되는 방향이다. 행방향은 화소의 행이 연장되는 방향이고, 열방향에 수직으로 움직인다.

도 2-4는 본 발명에 따른 세로로 정렬된 방법으로 저항기 스트립으로 패터닝된 수직 이미터 저항기를 포함하는 매트릭스-어드레스된 전계 이미터의 코어를 설명한다. 도 2 및 도 3의 단부는 수직면을 통해 취해진다. 도 2-4의 전계 이미터는 일반적으로 약 1㎜의 두께를 가진 Schott D263 유리와 같은 유리로 구성되는 평평한 전기적 절연 바닥판(기판)(30)으로부터 생성된다. 도해를 간단하게 하기 위해서, 도 4의 사시도에 바닥판(30)은 도시되어 있지 않다.

대개 평행한 한 그룹의 이미터 전극(32)이 바닥판(30)상에 위치된다. 이미터 전극(32)은 열방향으로 연장되고, 로우 전극을 구성한다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 이미터 전극(32)은 대개 직립 이등변 사다리꼴(upright isosceles trapezoid)의 형상인 가로 측면을 갖는다. 사다리꼴 측면에서 예각은 5-75°이고, 대개 15°이다. 이러한 횡단면은 이미터 전극(32)상에 형성된 층의 단계 적용범위를 개선하는 것을 돕는다.

이미터 전극(32)은 일반적으로 알루미늄, 니켈, 또는 크롬, 또는 이들 금속들중의 어떤 금속의 합금으로 구성된다. 알루미늄의 경우, 이미터 전극(32)은 일반적으로 0.1-0.5㎛ 두께를 가진다. 대신, 각각의 이미터 전극(32)은 그 상면이탄탈과 같은 금속의 박막층(도시되지 않음)으로 코팅되고, 상기 박막층은 전극(32)의 상면과의 외부 전기적 연결을 하기 위해 사용되는 재료와 잘 접합된다. (마찬가지로 도시되지 않은) 금속산화물의 애노드층은 각각의 전극(32)의 측벽을 따라 놓여질 수도 있다.

한 그룹의 측면으로 분리된 일반적으로 평행한 스트립(34)으로 구성된 패터닝된 전기적 저항층은 이미터 전극(32)의 상부에 위치되고, 전극들(32) 사이의 공간에서 바닥판(30) 아래로 연장된다. 저항 스트립(34)은 행방향으로 연장되고, 각각의 이미터 전극(32)을 따라 떨어져 간격을 두고 있다. 각각의 저항 스트립(34)은 전극(32) 모두로 연장된다. 따라서, 스트립(34)은 각각의 전극(32)의 측면으로 분리된 부분위에 놓여있다. 스트립(34)은 전류가 후술한 위에 놓인 전자방출소자와 전극(32) 사이의 대개 수직 방향으로 스트립(34)을 통해 흐르는 수직 저항기이다.

각각의 저항 스트립(34)은 일반적으로 규소-탄소-질소 화합물의 하부층과 서멧의 상부층으로 구성된다. 하부 규소-탄소-질소의 두께는 0.1 내지 0.4㎛이고 일반적으로 0.3㎛가 된다. 상부 서멧층의 두께는 0.01 내지 0.1㎛이고 일반적으로 0.05㎛가 된다. 대안적으로, 각각의 저항 스트립(34)은 서멧 또는 규소-탄소-질소 화합물로 구성되는 하나의 층일 수 있다. 어떤 경우든, 각각의 스트립(34)은 아래 부분의 이미터 전극(32)과 위 부분의 전자방출소자 사이에서 10⁶내지 10¹⁰Ω의 수직 저항, 일반적으로는 10⁹Ω의 수직 저항을 제공한다.

패턴닝된 유전체층은 저항 스트립(34)위에 놓여지면서 측면적으로 분리되고 일반적으로 평행한 스트립(36)의 그룹으로 구성된다. 각각의 유전체 스트립(36)은 대응하는 하나의 저항 스트립(34)상에서 완전하게 놓여진다. 각각의 유전체 스트립(36)의 세로 측면 가장자리는 대응하는 저항 스트립(34)의 세로 측면 가장자리와 대략 수직으로 정렬되어진다. 일반적으로 유전체 스트립(36)은 0.1 내지 0.4㎛의 두께를 구비하는 규소 산화물로 구성된다.

일반적으로 한 그룹의 평행한 제어 전극(38)은 저항 스트립(34)위에 있는 유전체 스트립(36)위에 놓여진다. 각각의 제어 전극(38)은 대응하는 하나의 유전체 스트립(36)의 전체 상부 표면상에 놓여지고, 따라서 밑에 놓여있는 저항 스트립(34)위에 완전하게 놓여진다. 스트립(34, 36)의 세로 측면 가장자리를 형성하도록 이용되어지는 에칭 절차의 특징때문에, 각각의 제어 전극(38)은 밑에 있는 유전체 스트립(36) 및/또는 밑에 있는 저항 스트립(34)보다 다소 넓을 수 있다. 즉 다시말하면, 제어 전극(38)은 스트립(34, 36)에 약간 중첩될 수도 있다. 이러한 작은 오버랩을 고려하면, 각각의 제어 전극(38)의 세로 측면 가장자리는 대응하는 유전체 스트립(36)의 세로 측면 가장자리와 대략 수직으로 정렬되고 이것으로 대응하는 저항 스트립(34)의 세로 가장자리와 대략 수직으로 정렬된다. 스트립(34, 36)과 같이, 전극(38)은 행방향으로 확장된다. 그러면, 전극(38)은 행 전극이 된다.

제어 전극(38)은 다양한 방법으로 형상되어질 수 있다. 예를 들면, 각각의 전극(38)은 주 제어부와 도 8a-8m 및 도 9a-9m와 연결되어 하기에서 기술되어지는 하나 또는 그 이상의 얇은 인접 게이트 부분으로서 실행되어질 수 있다. 주 제어부는 전극(38)의 전체 길이로 확장한다. 각각의 게이트 부분은 인접하는 주 제어부에서 주 제어 개구부와 연결된다(예를들면, 완전하게 가로질러 확장한다). 이러한 실시예에서, 주 제어부의 기본 성분은 일반적으로 0.3㎛의 두께를 가진 크롬이 된다. 대안적으로, 주 제어부의 기본 성분이 0.1㎛의 두께를 가지는 알루미늄이 될 수 있다. 이러한 경우에는, 주 제어부의 상부 표면이 외부와 전기적인 결합이 용이하도록 각 주 제어부에 알루미늄의 상부 표면을 커버할 수 있는 탄탈과 같은 금속이 코팅되어진다. 금속 산화물의 산화피막 층(도시되지 않음)은 각각의 주 제어부의 측벽을 따라 놓여질 수 있다. 게이트 부분은 일반적으로 0.04㎛의 두께를 구비하는 크롬으로 구성된다.

전자방출소자(40)의 측면적으로 분리된 세트의 열 및 행의 배열은 유전체 스트립(36) 및 행 전극(38)을 통하여 확장하는 복합 개구부안 저항 스트립(34)의 상부상에서 위치되어진다. 각각의 복합 개구부는 (a)유전체 스트립(36)의 하나를 통하여 확장하는 유전체 개구부(42)와 (b)제어 전극(38)위에서 확장하는 제어 개구부(44)로 구성된다. 각각의 복합 개구부(42/44)에서 유전체 개구부(42)의 상부는 일반적으로 제어 개구부(44)보다 더 넓다.

전자방출소자(40)의 각각의 세트는 일반적으로 다중 소자(40)로 구성된다. 각각의 다른 세트에서 전자방출소자(40)는 이미터 전극(32)과 교차하는 대응하는 제어 전극(38)의 위치에서 저항 스트립(34)의 일부분과 접촉한다. 각 세트의 소자(40)는 밑에 놓이는 저항 스트립(34)을 통하여 밑에 놓이는 이미터 전극(32)과전기적으로 결합되어진다. 그 결과, 전자방출소자 세트의 각 열에서 소자(40)의 세트는 각각 밑에 놓이는 모든 저항 스트립(34)의 일부를 통하여 밑에 놓이는 이미터 전극(32)과 전기적으로 결합되어진다. 또 다른 한편으로는, 전자방출소자 세트의 각 행에서 소자(40)의 세트는 밑에 놓이는 저항 스트립(34)의 부분을 통하여 모든 이미터 전극(32)과 전기적으로 결합되어진다.

전자방출소자(40)는 일반적으로 도 2-4에서 도시되는 바와같이 원뿔형의 형상이다. 이러한 경우에, 소자(40)의 기본 성분은 일반적으로 몰리브덴이다. 소자(40)는 다른 형상, 예를들면, 필라멘트 또는 축받이상에서 원뿔형상일 수 있다. 그때 유전체 개구부(42)는 일반적으로 도 2-4에서 도시되는 형상과 다른 형상일 수 있다.

이미터 작동 동안에, 전극(32, 38)상에 전압은 제어 전극(38)이 전자방출소자 세트의 선택된 전자 방출 소자(40)로부터 전자를 추출하도록 제어되어진다. 소자(40)에 대향되게 위치하는 발광 장치(도시되지 않음)에서 양극은 추출된 전자가 양극에 밀접하게 위치하는 발광 소자를 향하도록 끌어당긴다. 전자가 각각의 활성화된 전자방출소자(40)에 의해 방출되면, 양의 전류가 밑에 놓이는 저항 스트립(34)를 통하여 밑에 놓이는 이미터 전극(32)으로 흐른다.

저항 스트립(34)은 전자 방출 균일성 및 소트 회로 보호를 가지는 필드 이미터를 제공한다. 특히, 스트립(34)은 활성화되는 전자방출소자(40)를 통하여 흐를 수 있는 최대 전류를 제한한다. 각각의 활성화된 소자(40)를 통해 흐르는 양의 전류는 소자(40)에 의해 공급되는 전자 전류와 동일하기 때문에, 스트립(34)은 활성화된 소자(40)에 의해 방출되는 전자의 수를 제한한다. 이것은 어떤 소자(40)가 동일한 추출 전압에서 다른 소자(40)보다 더 많은 전자를 제공하는 것을 방지하고 이것으로 플랫-패널 디스플레이의 표시면상에 원하지 않는 광 스폿이 발생되는 것을 방지한다.

또한, 만일 하나의 제어 전극(38)이 밑의 저항 스트립(34)과 전기적으로 소트되어지고 이것으로 밑의 이미터 전극(32)과 전기적으로 결합되어지면, 소트 회로 위치에서의 저항 스트립(34)은 소트 회로 결합을 통해 흐르는 전류를 제한한다. 소트 회로 위치에서의 스트립(34)의 수직 저항은 소트 회로 위치의 전극(38, 32)사이에서 저항 스트립(34)의 개재부분을 통해 발생하는 모든 일반적인 전압강하보다 크다. 적절히 전자-이미터를 설계함으로서, 소트 회로의 존재가 전자방출소자(40)의 어떤 다른 세트의 작용에 해로운 영향을 주지 않는다.

이러한 소트 회로는 유전체 스트립(36)를 통해 발생되는 도전성 패스 또는 제어 전극(38)과 접촉되는 하나 또는 그 이상의 전자방출소자를 구비하는 것에 의해 발생될 수 있다. 제어전극-전자방출소자 소트 회로의 경우에, 각각의 소트된 전자방출소자(40)는 결함을 가진다. 그러나, 전자방출소자의 세트가 일반적으로 의도된 방법으로 작동된다는 점에서, 저항 스트립(34)은 각각의 소트된 소자(40)와 비-소트된 소자(40)를 통해 전류를 제한한다. 저항 스트립(40)은 일반적으로 작은 퍼센티지의 소트된 소자(40)를 포함하는 전자방출소자(40)의 세트가 적절한 방법으로 의도된 전자-방출 기능을 실행할 수 있도록 한다. 이것으로 전자-방출 균일성이 유지되어진다.

도 5-7에서는 본 발명에 따른 수직적 배열 방법으로 저항성 부분안에서 패턴된 수직 이미터 레지스터를 포함하는 또 다른 매트릭스-어드레스된 필드 이미터의 코어를 설명한다. 도 5 및 도 6의 횡단면은 수직 평면을 통해 주어진다. 도 5-7의 필드 이미터는 패턴된 레지스터가 저항 스트립(34)안에서 형성되지 않고 측면적으로 분리된 부분(46)의 열 및 줄의 배열로 형성된다는 점을 제외하고는 도 2-4와 동일하다. 저항성 부분(46)외에, 도 5-7의 필드 이미터는 구성성분(30, 32, 36, 38 및 40)를 포함한다. 도 4의 사시도와 같이, 베이스 플레이트(30)는 도 7의 사시도에서 도시되지 않는다.

도 5-7의 필드 이미터에서, 저항성 부분(46)은 이미터 전극(32)상에 위치되어진다. 따라서, 유전체 스트립(36)은 전극(32)사이 공간에 위치하는 베이스 플레이트(30)로 확장된다. 각각의 저항성 부분(46)은 대응하는 하나의 전극(32)의 세로 측면 가장자리와 대략적으로 수직 정렬되는 열-방향의 측면 가장자리를 구비한다. 저항 스트립(34)과 유사하게, 각각의 열 부분(46)에서의 저항성 부분(46)은 밑에 놓인 전극(32)을 따라 측면적으로 분리되어진다. 저항성 부분(46)의 구성부분은 일반적으로 저항 스트립(34)과 동일하다.

저항성 부분(46)은 제어 전극(38) 아래에 있는 유전체 스트립(36) 밑에 놓이게 된다. 특히, 각 행의 저항 스트립(46)은 위에 놓이고 대응하는 하나의 유전체 스트립(36)을 따라 측면적으로 분리되고 이것으로 위에 놓이고 대응하는 하나의 전극(38)을 따라 측면적으로 분리된다. 각 제어 전극(38)의 세로 측면 가장자리는 대응하는 유전체 스트립(36)의 세로 측면 가장자리와 대략적으로 수직하게 배치되어진다. 각각의 저항성 부분(46)은 대응하는 유전체 스트립(36)의 세로 측면 가장자리(의 부분)와 대략적으로 수직하게 배치되고 이것으로 대응하는 제어 전극(38)의 세로 측면 가장자리(의 대응하는 부분)와 대략적으로 수직하게 배치되어진다. 이 점에 있어서, 각각의 제어 전극(38)은 줄방향으로 밑에 놓인 유전체 스트립(36)을 다소 넘어 확장할 수 있고 및/또는 줄방향으로 밑에 놓인 저항성 부분(46)을 다소 넘어 확장할 수 있다.

도 6 및 도 7에 도시되는 바와같이, 이미터 전극(32)은 이등변 사다리꼴 모양에서 가로의 형상을 가진다. 저항성 부분(46)은 수직 평면에서 이등변 사다리꼴 모양과 대응하는 형상을 구비하고 행방향으로 확장한다. 구성요소(32, 46)에 대한 사다리꼴에서의 예각은 5-75°이고, 15°가 되는 것이 바람직하다. 각 저항성 부분(46)에 대한 사다리꼴 형상의 바닥은 밑에 놓인 이미터 전극(32)에 대한 사다리꼴 형상의 상부측면의 길이와 대략 동일하다. 그러면, 각 이미터 전극(32)은 위에 놓인 저항성 부분(46)보다 행방향의 사다리꼴 바닥 길이가 더 길어진다. 이러한 방법으로 구성요소(32, 46)를 형성하는 것에 의해, 구성요소(32, 46)위에서 형성된 층에서 스텝 커버리지가 향상되어진다.

유전체 스트립(36) 및 제어 전극(38)은 도 2-4의 필드 이미터에서보다 도 5-7의 필드 이미터에서 더욱 곡선화되어진다. 이것은 저항성 부분(46)이 저항 스트립(34)의 경우와 같이 전극(32)사이의 공간에 베이스 플레이트(30)로 확장하는 것 이외에 이미터 전극위에 놓이기 때문이다. 이러한 차이와 상기에서 언급된 또 다른 차이를 제외하고는, 도 5-7의 필드 이미터는 실질적으로 도 2-4와 동일한 방법으로 작용되고 동일한 형상을 가진다.

도 8a-8m 및 도 9a-9m은 도 2-4의 필드 이미터의 실시예를 제조하기 위한 공정을 설명한다. 각각의 도 9x에서 도시되는 구조는, 여기서 x는 a 내지 m으로 변경된다, 대응하는 도 8x에서 도시된 구조의 수직 평면을 통해 주어진다. 도 8a-8m의 횡단면(전체적으로 "도 8")은 도 2의 횡단면의 실시예로부터 주어진다. 도 9a-9m의 횡단면(전체적으로 "도 9")은 도 3의 횡단면의 실시예로부터 주어진다.

도 8 및 도 9의 공정은 먼저 베이스 플레이트(30)에서 시작된다. 전기적으로 비절연되는 이미터 층(32P)은 도 8a 및 도 9a에서 도시되는 바와같이 베이스 플레이트(30)상에서 형성되어진다. 이미터 층(32P)은 일반적으로 베이스 플레이트(30)상에 알루미늄, 니켈 또는 크롬을 스퍼터링하는 것에 의해 형성되어진다.

이미터 전극(32)를 패턴시키는 포토레지스트 마스크(50)는 이미터 층(32P)상에서 형성되어진다. 도 8b 및 도 9b를 보자. 포토레지스트 마스크(50)는 상부 포토레지스트 표면에서 하부 포토레지스트 표면까지 급격하게 경사지는 측면 벽을 구비한다. 이러한 경사는 일반적으로 유리 전이 온도 이상의 온도에서 포토레지스트(50)를 베이킹하는 것에 의해 얻어지고, 이것에 의해 포토레지스트(50)는 유동하게 된다. 경사진 포토레지스트 형상의 유동 결과는 도 9b에서 도시되어진다.

층(32P)의 노출된 부분은 층(32P)의 나머지 부분이 이등변 사다리꼴의 모양에서 가로 형상을 가지는 이미터 전극(32)을 구성하는 방법으로 제거되어진다. 이러한 패턴 단계는 일반적으로 층(32P)의 재료를 에칭시키는 에칭액의 비율보다 상대적으로 높은 비율로 포토레지스트 마스크(50)를 에칭시키는 에칭액을 가지고 층(32P)의 노출된 재료를 에칭시킨다. 따라서, 포토레지스트(50)는 에칭기간동안에 측면적으로 또는 수직적으로 침식되어진다. 포토레지스트 에칭때문에, 전극(32)이 경사진 측벽을 가지면서 생성된다. 도 8b 및 도 9b는 패턴 단계동안 이미터-전극의 단부에서 포토레지스트(50)의 형상을 도시하고, 포토레지스트(50)는 패턴 단계의 시작에서보다 더 크게 존재한다.

이미터-전극 패턴 단계는 일반적으로 플라즈마, 특히 염소 플라즈마를 가지고 실행되어진다. 대안적으로, 이미터-전극 패턴은 액체 화학 에칭액을 가지고 실행될 수 있다. 이미터 층(32P)에서 포토레지스트의 접착 강도는 측벽의 경사를 제어한다.

포토레지스트(50)를 제거한 후, 스퍼터 에칭이 전극(32)의 상부 표면을 깨끗이 하기 위해서 선택적으로 실행되어진다. 그때 전기적으로 저항되는 층(34P)이 이미터 전극(32)의 상부상에서 형성되어진다. 도 8c 및 9c를 보자. 저항층(34P)은 전극(32)사이의 공간에서 베이스 플레이트(30)로 확장한다.

저항층(34P)은 일반적으로 규소-탄소-질소 화합물 및 서멧의 상부층으로 침전되어진다. Knall외 등이 1998년 6월 19일짜로 출원한 국제출원 PCT/US98/12461에서는 이러한 방법으로 층(34P)을 형성한다. 대안적으로, 서멧의 층 또는 규소-탄소-질소 화합물은 층(34P)을 형성하도록 침전되어진다. 어느쪽의 경우든 일반적으로 저항층(34)의 형성은 스퍼터 침전에 의해 이루어진다. 대안적으로 플라즈마-확장 화학 증발 침전이 층(34P)을 형성하기 위하여 사용되어질 수 있다.

필드 이미터는 (a)전자방출소자(40)가 나중에 형성되는 활성 장치 영역과 (b)활성 장치 영역 바깥측면에서 측면적으로 위치되는 주변장치 영역으로 분할된다. 제조동안 필드 이미터를 검사하기 위해서, 저항층(34)을 침전시키후 즉시 주변장치 영역안에 상부 표면을 따라 이미터 전극(32)을 전기적으로 액세스시키는 것이 바람직하다. 만일 이렇게 하면, 층(34P)은 전극(32)이 액세스되어지는 주변-영역 사이트에서 저항성 재료가 축적되는 것을 방지하기 위하여 새도우 마스크를 이용하여 선택적으로 저항성 재료를 침전시키는 것에 의해 형성되어질 수 있다. 새도우 마스크는 이러한 주변-영역 사이트위에서 위치되는 침전-블록킹 부분을 구비할 수 있다.

어떤 경우든, 블랭킷 유전체층(36P)은 도 8d 및 9d에서 도시되는 바와같이 저항층(34P)상에서 연속적으로 침전되어진다. 일반적으로 유전체층(36P)은 화학 증기 침전에 의해 형성된 규소 산화물로 구성된다. 전기적으로 비절연되는 주제어 층(52)은 도 8d 및 9d에서 도시되는 바와같이 유전체층(36P)상에 형성되어진다. 일반적으로 주 제어 층(52)은 스퍼터 침전 크롬 또는 유전체층(36P)상에 알루미늄에 의해 생성되어진다.

주 제어부를 패턴시키는 포토레지스트 마스크(54)는 주 제어 층(52)상에서 형성되어진다. 도 8e 및 9e를 보자. 층(52)의 노출된 부분은 화학 에칭제로 제거되어진다. 대안적으로, 플라즈마가 층(52)의 노출된 부분을 제거하기 위하여 사용되어진다. 층(52) 패턴된 나머지 부분(52A)은 행방향으로 확장되고 측면적으로 분리된 주 제어부의 그룹으로 구성된다.

주 제어 개구부(56)의 열 및 행의 배열은 주 제어부(52A) 아래에 유전체층(36P)을 통하여 확장한다. 하나의 주 제어 개구부(56)가 전자방출소자(40)의 각 세트에서 제공되어진다. 특히, 하나의 주 제어 개구부(56)는 주 제어부(52A)이 이미터 전극(32)과 교차하는 각 위치에서 존재한다.

포토레지스트(54)를 제거한 후, 전기적으로 비-절연되는 게이트층(58)이 도 8f 및 9f에서 도시되는 바와같이 구조의 상부상에서 스퍼터링하는 것에 의해 침전되어진다. 게이트층(58)은 주 제어부(52A)상에 놓여지고 개구부(56)를 완전히 연결하기 위하여 주 제어 개구부(56)안으로 확장한다. 일반적으로, 게이트층(58)은 크롬으로 구성된다. 대안적으로, 게이트층(58)은 주 제어부(52A)이 생성되기 전에 생성되어진다. 이러한 경우에, 부분(52A)은 층(58)의 상부상에 놓여진다.

제어 개구부(44)를 만들기 위한 게이트 개구부는 주 제어 개구부(56)를 연결하는 게이트층(58)의 각 부분을 통하여 복수의 위치에서 형성되어진다. 도 8g 및 도 9g를 보자. 게이트 개구부(44)는 일반적으로 미국 특허 제5,559,389호 또는 제5,564,959호에서 기술되는 타입의 전하된-입자 트래킹 절차에 따라 생성되어진다. 도 8g 및 도 9g에서 도면번호 58B는 게이트층(58)의 나머지를 가리킨다.

에칭 마스크와 같은 게이트층(58A)을 이용하여, 유전체층(36P)은 유전체 개구부(42)를 형성하기 위하여 게이트 개구부(44)를 통하여 에칭되어진다. 도 8h 및 도 9는 이로 인한 구조를 도시한다. 도면번호 "36Q"는 유전체 스트립(36P)의 나머지 부분이다. 게이트 개구부(44)를 생성하기 위한 에칭은 일반적으로 이러한 방법으로 실행되어지고 유전체 개구부(42)는 어느정도 게이트층(58A)을 언더컷한다. 언더컷팅의 양은 유전체 개구부(42)의 측벽상에 축적되는 침전된 이미터 원뿔형 재료층을 구비하는 것을 피하기 위해 충분히 많이 하여 게이트 재료에서 전자방출소자를 전기적으로 소트시킨다.

전자-방출 원뿔형 소자(40)는 복합된 개구부(42/44)안에서 형성되어진다. 원뿔형 소자(54)를 형성하기 위한 다양한 기술이 사용되어질 수 있다. 한 기술에서는, 일반적으로 몰리브덴인 이미터 원뿔형 재료가 페이스 플레이트(32)의 상부 표면에 수직인 방향으로 구조의 상부상에서 침전되어진다. 이미터 원뿔형 재료는 게이트층(58A)상에서 축적되어지고 복합 개구부(42/44)안 저항층(34P)상에서 축적시키기 위하여 게이트 개구부(44)를 통과한다. 게이트층(58A)상에서 원뿔형 재료가 축적되기 때문에, 개구부(42/44)로 들어가는 원뿔형 재료의 개구부는 점차적으로 닫혀진다. 침전은 이러한 개구부가 완전히 밀폐될때 까지 실행되어진다. 그 결과, 원뿔형 재료는 도 8h 및 도 9h에 도시되는 바와같이 대응하는 원뿔형 전자방출소자(40)을 형성하기 위하여 구멍(42/44)안으로 축적되어진다. 이미터 원뿔형 재료의 연속층(40A)은 동시에 게이트층(58A)상에서 형성되어진다.

주 제어 개구부(56)를 커버하도록 패턴시키는 포토레지스트 마스크(60)는 구조의 상부상에서 형성되어진다. 도 8i 및 9i를 보자. 도 8i 및 9i의 실시예에서는, 포토레지스트(60)의 고체 부분이 행방향으로 이미터 전극(32)보다 더 넓지만 열방향으로는 주 제어부(52A)보다 더 좁아진다.

과잉 이미터-재료 층(40A)의 노출된 재료는 일반적으로 액체 화학 에칭제로제거되어진다. 과잉층(40A)이 몰리브덴으로 구성되면, 화학 에칭제는 일반적으로 인산, 질산 및 초산으로 형성되어진다. 엑세스 층(40A)의 나머지 부분(40B)은 주 제어 개구부(56)위에 완전히 놓여진다. 특히, 각 엑세스 이미터-재료 부분(40B)은 일반적으로 하나의 개구부(56)위에 놓여진다. 엑세스 부분(40B)은 일반적으로 베이스 플레이트(30)의 상부표면에서 수직하게 보아 사각형의 형상이다.

다음 에칭 단계에서는, 포토레지스트(60)의 패턴된 부분은 게이트층(58A), 유전체층(60) 및 저항층(34P)으로 전달되어진다. 포토레지스트(60)의 패턴이 엑세스 이미터-재료 부분(40B)에 존재하므로, 포토레지스트(60)는 엑세스 부분(40B)의 구성, 층(58A, 36Q 및 34P)의 구성 및 에칭 층(58A, 36Q 및 34P)에 이용된 에칭 기술 및 에칭제에 따라 이 부분상에서 제거되어질 수 있다. 그럼에도 불구하고, 포토레지스트(60)는 일반적으로 이부분에서 적절하게 방치된다.

에칭 마스크와 같이 포토레지스트(60) 및 엑세스 부분(40B)를 이용함으로서, 게이트층(58A)의 노출된 부분은 플라즈마 에칭제로 제거되어진다. 게이트층(58A)이 크롬으로 구성되면, 플라즈마는 일반적으로 염소 및 산소로 구성되어진다. 도 8i 및 도 9i에서 도면번호(58B)는 게이트층(58A)의 나머지 부분이다. 포토레지스트(60)의 설명된 부분이 열방향에 주 제어부(52A)보다 더 좁기때문에, 제어 부분(52A)은 열방향으로 게이트 부분(58B)을 넘어 측면적으로 바깥방향으로 확장한다. 각각의 제어 전극(38)은 주 제어부(52A)과 인접하는 게이트 부분(58B)의 결합에 의해 형성되어진다.

포토레지스트(60)가 적절하게 유지되면, 유전체층(36Q)의 노출된 부분은 에칭 마스크와 같이 포토레지스트(60), 엑세스 이미터-재료 부분(40B), 및 제어 전극(38)(예를들면, 주 제어부(52A) 및 게이트 부분(58B))의 결합을 이용하는 적절한 에칭제로 제거되어진다. 특히, 제어 전극(38)의 행방향의 가장자리는 전극(38)사이에 스페이스 아래에 위치한 유전체층(36Q)의 부분이 제거되도록 마스킹 가장자리를 제공한다. 도 8j 및 도 9j에서는 유전체 스트립(36)이 유전체층(36Q)의 패턴된 나머지 부분으로 구성된다. 포토레지스트(60) 및 엑세스 이미터-재료 부분(40B)은 유전체 개구부(42)의 하부에서 유전체 스트립(36)의 분할을 착수하는 에칭제를 방지한다. 에칭제는 일반적으로 플라즈마이다. 유전체층(36Q)이 규산으로 구성되면, 플라즈마는 일반적으로 불소 및 산소로 형성되어진다.

포토레지스트(60)는 적절하게 연속적으로 유지된다. 에칭 마스크와 같이 포토레지스트(60), 엑세스 이미터-재료 부분(40B), 제어 전극(38) 및 유전체 스트립(36)을 이용하면, 저항층(34P)의 노출된 부분이 제거되어진다. 다시, 제어 전극(38)의 행-방향의 가장자리는 마스킹 가장자리를 제공한다. 따라서, 전극(38)사이에 공간 아래에 위치한 저항층(34P)의 부분은 도 8k 및 9k에서 도시되는 바와같이 제거되어진다. 저항 스트립(34)은 저항층(34P)의 패턴된 나머지 부분으로 구성된다.

스트립(34)을 형성하기 위한 저항층(34P)의 패턴닝은 일반적으로 층(34P)의 구성에 따라 하나 또는 그 이상의 플라즈마 에칭제로 실행되어진다. 층(34P)이 상부 서멧 층 및 하부 규소-탄소-질소 층으로 구성되면, 서멧은 일반적으로 불소 및 산소로 형성된 플라즈마로 에칭되어진다. 불소는 또한 상부 서멧 층을 에칭시키도록 사용되는 플라즈마를 형성하기 위하여 사용되어진다. 하부층에서 규소-탄소-질소 화합물은 일반적으로 불소 및 산소로 형성된 플라즈마로 에칭되어진다.

포토레지스트 마스크(60)는 이미터 전극(32)(및 주 제어부(52A))이 필드 이미터 작용동안 전기적 신호를 수신하도록 전기적으로 액세스되는 곳인 주변장치 영역안에 장소에서 스페이스를 오픈한다. 층(40A, 58A, 36Q 및 34P)의 부분이 영역(40B, 58B, 36 및 34)을 생성하기 위하여 활성 장치 영역안에서 제거되어지면, 층(40A, 58A, 36Q 및 34P)의 부분은 전극(32)이 상부 표면을 따라 전기적으로 액세스되어지는 접촉 패드 장소를 노출시키기 위하여 주변영역에서 동시적으로 제거되어진다. 이러한 방법으로, 외부 전기 접촉은 저항층(34P)을 통해 접촉 개구부를 자르도록 분리된 에칭 단계를 실행시키는 것 없이 전극(32)의 상부 표면에서 만들어지고, 이것에 의해 부가적인 마스킹 작용이 없어진다.

포토레지스트(60)는(만일 제거되지 않았다면) 제거되어진다. 또한 엑세스 이미터-재료 부분(40B)도 제거되어진다. 그러나, 엑세스 부분(40B)은 전자방출소자에 보호를 제공한다. 부분(40B)을 제거하기 전에 부분적으로 공급된 필드 이미터상에 부가적인 공정을 실행할 수 있다.

예를들면, 전자 포커싱 시스템의 베이스 포커싱 구조(62)는 엑세스 이미터-재료 부분(40B)에 의해 커버되지 않은 필드-방출 구조의 부분상에 형성되어질 수 있다. 도 8l 및 도 9l를 보자. 베이스 포커싱 구조(62)는 일반적으로 베이스 플레이트(30)의 상부 표면에 수직하게 보이는 바와같이 와플 형상의 패턴으로 배열되어진다. 구조(62)는 일반적으로 전기적으로 저항성이고 및/또는 전기적으로 절연된 재료로 구성되어진다.

엑세스 이미터-재료 부분(40B)은 일반적으로 Knall외 등이 1998년 6월 29일자로 국제출원한 PCT/US98/12801에 기술된 전기화학적 기술에 따라 제거되어진다. 도 8m 및 도 9m을 보자. 대안적으로, 리프트-오프 기술이 엑세스 부분(excess portions)(40B)을 제거하기 위하여 사용되어질 수 있다. 이러한 경우에, 리프트-오프 층은 이미터 원뿔형 재료의 침전전에 도 8g 및 도 9g에 도시된 단계에서 게이트층(58A)의 상부 상에서 제거되어진다. 리프트-오프 층은 엑세스 부분(40B)을 동시적으로 제거하기 위해서 도 8m 및 도 9m에 도시된 단계에서 제거되어진다.

마지막으로, 전자 포커싱 시스템은 기판(62)의 상부 표면상에 놓이고 기판의 측벽아래로 부분적으로 확장하면서 전기적으로 비-절연되는 포커스 코팅(62)을 가지는 베이스 포커싱 구조(62)를 제공하는 것에 의해 완성된다. 포커스 코팅(64)은 또한 부분(40B)을 제거하기 전에 생성되어질 수 있다. 어떤 경우든, 전자방출소자(40)에 의해 방출되는 전자는 도 8m 및 9m의 필드 이미터와 대향되게 위치되는 발광 장치에서 원하는 발광 소자상에 충돌하기 위해서 시스템(62/64)에 의해 집중되어진다.

도 8 및 도 9의 공정은 다양한 방법으로 수정되어질 수 있다. 예를들면, 이미터 층(32P)은 하부의 알루미늄(또는 알루미늄 합금) 층과 스퍼터 침전 탄탈에 의해 생성되는 얇은 상부 탄탈층으로 형성되어질 수 있다. 패턴되는 층(32P)이 이미터 전극(32)을 형성한 후에는, 금속 산화물의 얇은 층은 전극(32)의 측벽을 따라 형성되어질 수 있다. 대안적으로, 탄탈은 이미터 층(32P)이 패턴된후 전극(32)의알루미늄(합금)상에 침전되어질 수 있다. 전극(32)위치 사이의 공간에서 위치되는 엑세스 탄탈은 그때 적절한 포토레지스트 마스크를 이용하는 에칭제로 제거되어진다. 그때 각각의 이미터 전극(32)은 상부 표면 및 측벽이 탄탈로 커버되어지는 알루미늄(합금) 전극으로 구성된다. 주 제어부(52A)은 상부 표면상에 코팅되는 탄탈과 측면상에서 탄탈 또는 금속산화막을 구비하는 알루미늄(합금) 전극을 구성하기 위해서 유사한 방법으로 처리되어질 수 있다.

도 10a 및 10b는, 열 방향으로, 도 8 및 도 9의 공정을 변경한 것을 나타내고, 포토레지스트(60)의 설명된 부분은 밑에 놓인 주 제어부(52A)보다 넓어진다. 도 10a는 도 8i와 대응되는 단면도이고 게이트 부분(58B)형성에서 에칭 마스크와 같은 포토레지스트(60) 및 엑세스 이미터-재료 부분(40B)을 이용하여 게이트층(58A)이 패턴되는 것을 도시한다. 비록 게이트 부분(58B)이 도 10a에서의 주 제어부(52A)보다 넓을지라도, 제어 전극(38)의 가장자리는 스트립(36, 34)을 각각 형성하기 위하여 패턴되는 층(36Q, 34P)에서 마스킹 가장자리로 작용된다. 각 제어 전극(38)의 세로의 측면 가장자리는 밑에 놓인 유전체 스트립(36)의 세로 측면 가장자리와 밑에 놓인 저항 스트립(34)의 세로 측면 가장자리에 대략적으로 수직하게 정렬되어진다. 도 10b는 도 8m의 단면도에 대응하는 단면도이다.

도 11a 및 도 11b는 포토레지스트(60)의 설명되는 부분이 열 방향으로 밑에 놓인 이미터 전극(32)보다 좁은 도 8 및 도 9의 공정 변경을 나타낸다. 도 11a는 게이트 부분(58B)을 생성하기 위하여 패턴되는 게이트층(58A)에서 도 9i와 대응되는 단면도를 설명한다. 도 11b는 도 9m의 단면도와 대응하는 단면도이다.

도 8d-도 8m과 관련되는 도 12a-12c 및 13a-13m는 도 5-7의 필드 이미터의 실시예를 제조하기 위한 공정을 설명한다. 각 도 13x,x는 a에서 c까지 변경됨,에서 도시되는 구조는 대응하는 도 12x에서 도시되는 구조에 수직한 평면으로 주어진다. 각 도 13x에서, x는 d에서 m까지 변경됨, 도시되는 구조는 대응하는 도 8x에서 도시되는 구조에 수직한 평면으로 주어진다. 도 12a-12c 및 도 8d-8m(전체적으로 "도 12/8")의 단면도는 도 5의 단면도의 실시예를 나타낸다. 도 13a-13m(전체적으로 "도 13")의 단면도는 도 6의 단면도의 실시예를 나타낸다.

도 12/8 및 도 13의 공정은 상기에서 기술된 방법으로 형성되어진 이미터 층(32P)위에 베이스 플레이트(30)에서 시작되어진다. 도 12a 및 도 13a를 보자. 층(32P)의 상부 표면을 깨끗이 하기 위하여 스퍼터 에칭이 실행되어진다. 전기적으로 저항성인 층(46P)은 도 12b 및 13b에서 도시되는 바와같이 이미터 층(32P)상에 침전되어진다. 저항층(46P)은 저항층(34P)의 물리적 특성을 구비하고 층(34P)과 같은 동일한 방법으로 형성되어진다.

이미터 전극(32)을 패턴시키는 포토레지스트 마스크(66)는 저항층(46P)의 상부상에서 형성되어진다. 도 12c 및 13c를 보자. 포토레지스트 마스크(50)와 같이, 포토레지스트 마스크(60)는 측벽을 구비하고 수직적으로 아래방향으로 이동하여 바깥방향으로 경사진다. 이것은 포토레지스트(60)가 유동하도록 유리전이온도로 포토레지스트(60)를 가열시키는 것에 의해 얻어진다.

저항층(46P)의 노출된 재료는 제거되어지고, 이것에 의해 이미터 전극(32) 위치위에서 각각 열방향으로 확장하는 저항 스트립(46Q)의 그룹안으로 층(46P)이패턴된다. 제거 단계는 행방향으로 확장하는 수직 평면에서 저항 스트립(46Q)이 이등변 사다리꼴의 형상을 가지는 방법으로 실행되어진다. 이것은 일반적으로 층(46P)의 재료를 에칭하는 에칭제의 비율보다 상대적으로 높은 비율로 마스크(66)의 포토레지스트를 에칭하는 에칭제를 가지고 층(46P)의 노출된 재료를 에칭하는 것에 의해 얻어진다. 포토레지스트(66)의 측면 에칭때문에, 저항 스트립(46Q)에는 경사진 측벽이 생성되어진다.

일반적으로 저항층(46P)의 구성에 따라 저항층을 패턴하는 단계를 실행시키기 위하여 하나 또는 그 이상의 플라즈마가 이용되어진다. 층(46P)이 상부 서멧 층 및 하부 규소-탄소-질소 층으로 구성되는 두개의 층이면, 일반적으로 서멧은 불소/산소 플라즈마로 에칭되어진다. 또한 염소는 플라즈마에서 존재할 수 있다. 규소-탄소-질소 화합물은 불소/산소 플라즈마로 에칭되어진다.

포토레지스트(66)가 적절히 놓여지면, 이미터 층(32P)의 노출된 재료가 제거되어진다. 이러한 단계는 이미터 층(32P)의 나머지 부분이 가로방향 예를들면 행방향으로 이등변 사다리꼴 형상을 가지는 이미터 전극(32)을 구성하는 방법과 같이 실행되어진다. 전극(32)을 생성하기 위한 패터닝 단계는 도 8 및 도 9의 공정에 대하여 상기에서 기술한 포토레지스트-에칭 기술에 따라 실행되어진다. 도 12c 및 13c는 이미터-전극 패터닝 단계의 마지막에서 포토레지스트 형상을 설명하고, 포토레지스트(66)는 이미터 전극 패터닝 단계의 시작보다 크고 심지어 저항층 패터닝 단계의 시작에서보다 크게 구비된다. 포토레지스트(66)는 그후에 제거되어진다.

여기서부터는, 도 12/8 및 9의 공정의 제조 단계는 상기 도 8 및 도 9에서기술되어진 방법으로 실행되어지고, 상기 기술에서 저항층(34P) 및 저항 스트립(34)은 각각 저항 스트립(46Q)과 저항성 부분(46)으로 변경되어진다. 도 12/8 및 13의 공정의 나중 단계에서의 열방향의 단면은 도 8 및 도 9의 공정과 동일하게 나타난다. 도면번호(46Q 및 46)가 각각 도면번호(34P, 34)를 대신하여 사용되어지면, 도 8d-8m는 도 12/8 및 13의 공정에 대한 연속적인 열-방향의 단면을 설명한다.

도 12/8 및 13의 공정에 마지막 단계에서 행-방향의 단면은 도 12/8 및 도 13의 공정에 대한 도 12c 및 도 13c의 단계에서의 저항층이 도 8 및 도 9의 공정과 대응하는 단계에서의 저항층(34P)과 같이 블랭킷층이외에 저항 스트립(46Q)안으로 패턴되어지기 때문에 도 8 및 도 9의 공정과 다르게 나타난다. 마찬가지로, 이것은 마지막으로 패턴되는 레지스터에서 도 8 및 도 9의 공정에서의 저항 스트립(34)에서 발생되는 것처럼 도 12/8 및 도 13의 공정에서 스트립의 그룹대신에 저항성 부분(46)의 2차원 배열로서 형상되어진다.

앞서 기술한 바와같이, 도 12/8 및 도 13의 공정의 나머지 부분의 간단한 설명이 여기서 주어진다. 도 8d 및 도 13d는 유전체층(36P) 및 주 제어층(52)의 형성을 도시하고, 유전체층(36P)은 이미터 전극(32)사이의 공간인 베이스 플레이트(30) 아래로 확장한다. 주 제어부(52A)을 생성하기 위한 주 제어층(52)의 패터닝은 도 8e 및 13e에서 도시되어진다. 도 8f 및 도 13f는 게이트층(58)의 침전을 설명한다.

유전체 개구부(42) 및 게이트 개구부(44)의 형성은 도 8g 및 도 13g에서 도시되어진다. 도 8h 및 도 13h는 엑세스 이미터-방출 층(40A)의 침전과 전자방출소자(40)의 생성을 도시한다. 게이트 부분(58B)을 형성하기 위한 게이트층(58A)의 패터닝은 도 8i 및 13i에서 도시되어진다. 각 제어 전극(38)은 하나의 주 제어부(52A)과 인접하는 게이트 부분(58B)에서 다시 형성되어진다.

도 8j 및 13j는 유전체 스트립(36)을 생성하기 위한 유전체층(36Q)의 패터닝을 도시한다. 저항성 부분(46)을 형성하기 위한 저항 스트립(46Q)의 패터닝은 도 8k 및 13k에서 도시되어진다. 제어 전극(38)은 유전체층(36Q) 및 저항 스트립(46Q)의 패터닝동안 에칭 마스크의 일부분으로 작용한다. 이 시점에서, 저항층은 저항성 부분(46)의 2차원 배열로 구성된다.

도 8 및 도 9의 공정에서 처럼, 도 12/8 및 도 12의 공정에서의 포토레지스트 마스크(60)는 이미터 전극(32)(및 주 제어부(52A))이 장치 작용동안 전기적 신호를 받기 위하여 외부에서 전기적으로 접촉되어지는 주변-영역 사이트에서 스페이스를 오픈한다. 영역(40B, 58B, 36 및 46)을 생성하기 위하여 활성 영역에서 층(40A, 58A 및 36Q) 및 저항 스트립(46Q)의 부분을 제거하는 동안에, 층(40A, 58A, 및 36Q) 및 스트립(46Q)은 전극(32)의 상부 표면에서 접촉 패드 위치를 노출시키기 위하여 주변 영역에서 동시적으로 제거되어진다. 다시, 외부 전기적 접촉은 저항 스트립(46Q)과 같이 저항층을 통하는 접촉 개구부를 자르기 위하여 분리되고 마스크되는 에칭의 실행없이 전극(32)의 상부 표면상에서 나중에 만들어 질 수 있다.

도 8l 및 13l은 베이스 포커싱 구조(62)의 형성을 설명한다. 포커스코팅(64)의 형성 및 엑세스 이미터-재료 부분(40B)의 제거는 도 8m 및 13m에서 도시되어진다. 도 8m 및 도 13m의 구조에서, 저항성 부분(46)의 하나는 제어 전극(38)(부분(52A 및 58B)과 형성되는)이 이미터 전극(32)과 교차되는 각 장소에서 위치되어진다.

도 12/8 및 13의 공정은 다양한 방법으로 수정될 수 있다. 이미터 전극(32)의 측벽을 따라 탄탈 형성을 포함하는 것을 제외하고는, 도 8 및 도 9의 공정에서 기술되어지는 공정 변경이 일반적으로 도 12/8 및 도 13의 공정에서 적용된다.

상기에서 기술되는 다양한 방법으로 패턴되는 레지스터를 형성하는 대신에, 저항 스트립(34)과 유사한 저항 스트립 또는 저항성 부분(46)과 유사한 저항성 부분을 형성하기 위하여 전기적으로 저항층을 패턴시키는 분리된 포토레지스트 마스크가 이용되어질 수 있다. 패터닝 작용은 일반적으로 이미터 전극(32)을 형성하기 위하여 이미터 층(32P)을 패너닝 한 후 실행되지만, 레지스터 패턴에 따라, 이미터 층(32P)이 패터닝하기 전에 실행되어질 수 있다. 포토레지스트의 측벽이 예각으로 유동하도록 유리전이 온도이상의 온도에서 레지스터-패터닝 포토레지스터를 베이킹하는 것은 레지스터 패터닝 작용의 중요한 부분이다. 에칭제 및 포토레지스터의 특성은 포토레지스터가 블랭킷 저항성층에 상대적으로 높은 에칭율을 구비하도록 선택되어진다. 이것은 (a)플라즈마로 에칭하고, (b)반응-이온-에칭 모드에서 에칭하고, 또는 (c)산소 및 아르곤을 가지고 실행되는 이온 밀링을 이용하는 것에 의해 얻어질 수 있다.

도 14 및 도 15를 참조하면 여기에서는 본 발명에 따라 분리된 포토레지스트마스크를 이용하는 측면적으로 분리된 전기적 저항 스트립(34V)의 그룹안으로 패턴되는 수직의 이미터 레지스터를 포함하는 메트릭스-어드레스된 필드 이미터의 코어가 설명되어진다. 하기에서 기술되어지는 것을 제외하고는, 도 14 및 도 15의 필드 이미터는 도 2-4의 필드 이미터와 동일하다. 도 2-4의 필드 이미터에서 저항 스트립(34)과 대체되는 저항 스트립(34V)은 행방향으로 확장한다. 스트립(34V)과 더불어, 도 14 및 도 15의 필드 이미터는 구성요소(30, 32, 38 및 40) 및 도 2-4의 필드 이미터에서의 유전체층(36)을 대신하는 상호전극 유전체층(36V)을 포함한다. 도 14 및 도 15의 단면은 각각 도 2 및 도 3의 단면과 대응되고 서로 수직하게 주어진다.

도 14 및 도 15의 필드 이미터에서 저항 스트립(34V)은 이등변 사다리꼴의 형상에 측면의 윤곽을 구비한다. 사다리꼴에서 예각은 5-75°이고, 15°가 되는 것이 바람직하다. 저항 스트립(34V)은 분리된 포토레지스트 마스크를 이용하여 형성되므로, 스트립(34V)의 세로 가장자리는 제어 전극(38)의 세로 가장자리에서 측면적으로 오프셋할 수 있다. 이러한 오프셋의 예는 도 14에서 기술되어진다. 패터닝 단계는 스트립(34V)를 형성하도록 실행되어지기 때문에, 유전체층(36V)은 도 2-4의 필드 이미터에서의 유전체층(36)의 경우와 같이 활성 영역안에서 패턴되어지고 활성 장치 영역에서는 필수적으로 패턴되지 않는다.

도 16 및 도 17은 본 발명에 따라 분리된 포토레지스트 마스크를 이용하고 측면적으로 분리되고 전기적으로 저항성인 복수의 부분(46V)안에서 패턴되는 수직의 이미터 레지스터를 포함하는 메트릭스-어드레스된 필드 이미터의 코어를 설명한다. 하기에서 기술되어지는 것을 제외하고는, 도 16 및 도 17의 필드 이미터는 도 5-7의 경우와 동일하다. 도 5-7의 필드 이미터에서 저항성 부분(46)을 대신하는 저항성 부분(46V)은 부분(46V)의 열 및 행의 2차원 배열로 배열되어진다. 저항성 부분(46V)가 더불어, 도 16 및 도 17의 필드 이미터는 구성요소(30, 32, 38, 및 40) 및 유전체층(36V)를 포함한다. 도 5 및 도 6의 단면에 각각 대응되는 도 16 및 도 17의 단면은 서로 수직하게 주어진다.

도 16 및 도 17의 필드 이미터에서 저항성 부분(46V)은 열 및 행 방향으로 확장하는 수직평면에서 이등변 사다리꼴의 형상을 가진다. 도 16 및 도 17를 보자. 사다리꼴의 예각은 5-75°이고, 15°가 바람직하다. 저항성 부분(46V)은 분리된 포토레지스터 마스크와 형성되므로, 부분(46V)의 행-방향 가장자리는 제어 전극(38)의 세로 가장자리에서 측면적으로 오프셋되어질 수 있다. 마찬가지로, 부분(46V)의 열-방향 가장자리는 이미터 전극(32)의 세로 가장자리에서 측면적으로 오프셋되어질 수 있다. 이러한 오프셋의 예는 도 16 및 도 17에서 기술되어진다. 유전체층(36V)은 활성 장치 영역에서 필수적으로 패턴되지 않는다.

도 14 및 도 15 또는 도 16 및 도 17의 필드 이미터는 하기의 방법으로 제조되어진다. 이미터 층(32P)은 베이스 플레이트(30)상에 침전되어지고 도 8 및 도 9의 공정에서와 같이 이미터 전극(32)를 생성하기 위하여 포토레지스트 마스크(50)를 이용하여 패턴되어진다. 도 8a 및 도 9a와 도 8b 및 도 9b를 보자.

전기적으로 저항성인 블랭킷층은 그때 구조의 상부상에서 형성되어진다. 저항층(34P)이 블랭킷 저항층으로 나타나면, 이 시점에서 구조는 기본적으로 도 8c및 도 9c에 도시되는 바와같이 나타난다. 다시, 두층에서 하부 저항층은 일반적으로 규소-탄소-질소 화합물로 구성되고 반면에 상부 저항층은 일반적으로 서멧으로 형성되어진다.

저항 스트립(34V) 또는 저항성 부분(46V)중 하나와 대응하는 패턴을 구비하는 포토레지스트 마스크를 이용하여, 블랭킷 저항층은 레지스터 섹션(34V 또는 46V)을 생성하도록 패턴되어진다. 레지스터 패터닝 작용은 상기에서 기술되어진 바와같이 저항 스트립(34)을 생성하기 위하여 저항층(34P)을 패턴닝시키도록 실행되어질 수 있다.

레지스터 섹션(34V 또는 46V)이 활성 장치 영역에서 생성되어짐으로, 저항층의 부분은 이미터 전극(32)의 상부 표면에서 접촉 패드를 노출시키도록 주변 장치 영역에서 동시적으로 제거되어진다. 그런 후, 전극(32)의 상부 표면은 여분의 마스크된 에칭을 실행하는것 없이 전극(32)이 외부적으로 접촉되어지는 장소에서 다시 노출되어진다.

유전체층(36P)에 대응하는 블랭킷 유전체층은 구조의 상부상에서 침전되어진다. 다음 작용에서는, 제어 전극이 블랭킷 유전체층의 상부상에 형성되어지고, 제어 개구부(44) 및 유전체 개구부(42)는 제어 전극 및 유전체층을 통하여 각각 형성되어지고 이것에 의해 제어 전극(38) 및 유전체층(36D)이 생성되고, 전자방출소자(40)는 복합 개구부(42/44)에서 형성되어진다. (a)유전체 스트립(36)을 형성하기 위하여 유전체층(36Q)을 패터닝 하는 것을 포함하는 단계 및 (b) 저항성 섹션(34 또는 46)을 형성하기 위하여 저항층(34P 또는 46Q)을 패터닝 하는 것을포함하는 단계를 삭제하는 것을 제외하고는, 도 8 및 도 9의 공정에서 기술되어진 상기의 방법으로 실행되어질 수 있다. 도 14 및 도 15 또는 도 16 및 도 17은 저항층을 패턴시키기 위하여 사용되는 포토레지스트 마스크에서 생성된 패턴에 따른 필드-방출 음극을 설명한다.

도 14 및 도 15 또는 도 16 및 도 17의 필드 이미터에서 저항성 섹션(34V 또는 46V)를 형성하는데 이용되는 포토레지스트 마스크는 일반적으로 오리지널 블랭킷 저항층의 부분이 필드 이미터의 측면 주변에서, 예를들면, 활성 장치 영역의 바깥측면에서 이미터 전극(32)이 제거되도록 형상되어진다. 마찬가지로, 상기 층 또는 제어 전극(38)을 형성하는데 사용되는 층은 일반적으로 주 제어 전극(52A) 및 게이트 부분(58B)과 실행되어지고, 도 2-4 또는 도 5-7의 필드 이미터는 오리지널 저항층의 부분이 필드 이미터의 측면 주변에서 위의 이미터 전극(32)을 제거하도록 형상되어진다. 그 결과, 외부 전기 결합이 유전체층(36 또는 36V)을 통해 커팅하는것 없이 네개의 필드 이미터의 각 주변에 전극(32)의 상부 표면에서 만들어질 수 있다.

상기에서 기술되어진 것처럼, 도 8 및 도 9의 공정에 따라 만들어진 필드 이미터의 주변 영역에서 이미터 전극(32)의 상부 표면 아래에 저항층(34P)을 통해 확장하는 개구부는 주변-영역 장소의 개구부에서 저항성 재료가 축적되는 것을 방지하기 위하여 새도우 마스크를 이용하는 저항성 재료를 침전시키는 것에 의해 만들어질 수 있다. 적절한 새도우 마스크 및/또는 필드 이미터의 나머지 부분을 형성하기 위하여 연속적으로 침전되는 재료의 선택적인 에칭을 이용하는 것에 의해, 저항층(34P)을 통하는 주변-영역 개구부는 장치 작동동안 상부 표면을 따라 전기적으로 엑세스되는 전극(32)용 접촉 개구부로서 작용할 수 있다. 일반적으로, 유전체층(36P)은 접촉 개구부의 사이트에서 유전체 재료가 축적되는 것을 방지하기 위하여 새도우 마스크를 이용하여 침전되어진다.

도 12/8 및 도 13의 공정에서 저항층(46P)을 통하는 접촉 개구부는 상기에서 기술된 동일한 방법으로 주변 장치 영역에서 형성되어질 수 있다. 마찬가지로, 적절한 새도우 마스킹 및/또는 필드 이미터의 나머지 부분을 형성하기 위하여 나중에 침전되는 재료의 선택적 에칭은 적절한 전기적 접촉이 층(46P)에서 접촉 개구부를 통해 만들어질때까지 접촉 개구부의 오픈을 유지하도록 이용되어질 수 있다. 저항층(34P 또는 46Q) 및 위에 놓인 재료의 주변을 통해 접촉 개구부가 형성되는 것은 일반적으로 저항층(34P) 또는 저항 스트립(46Q)를 통해 접촉 개구부가 나중에 형성될 수 있도록 포토레지스트 마스크(60)의 주변-영역 재료를 형성할 필요가 없어진다.

어떤 적용에서는, 저항층은 활성 장치 영역에서 필수적으로 패턴되지 않은 블랭킷가 존재하는 것이 바람직하고 반면에 접촉 개구부는 주변 영역에 사이트에서 전극(32)의 상부 표면 아래에 저항층을 통해 확장하는 이미터 저극(32)를 액세스하는 것이 바람직하다. 이러한 구조는 포토레지스트 마스크(60)의 활성-영역 재료가 활성 영역에서 유전체층(36Q) 및 저항층(34P)이 에칭되는 것을 피하도록 형상되어지는 도 8 및 도 9의 공정 변경에 의해 얻어질 수 있다. 전극(32)아래에 저항층(34P)을 통하는 주변-영역 접촉 개구부는 그때 상기에서 기술된 주변-영역새도우-마스킹 저항성-재료 침전을 이용하는 것에 의해 제조 공정에서 먼저 제공되어질 수 있다.

대안적으로, 전극(32)의 상부 표면에서 주변-영역 접촉 개구부는 주변 영역에서 적절한 마스크 개구부를 구비하는 분리된 포토레지스트 마스크를 이용하여 저항층(34P)을 통해 에칭되어질 수 있다. 주변-영역 접촉 개구부를 형성하기 위한 마스킹/에칭 작용은 저항층(34P)의 연속적인 침전의 다양한 시점에서 실행되어질 수 있고, 층(34P)이 침전된후 직접 포함될 수 있다. 접촉 개구부용 사이트에서 층(34P)의 주변-영역 재료위에 놓이는 또 다른 재료를 확장하기 위해서, 포토레지스트 마스크가 부가적인 재료의 상부상에서 형성되어질 수 있다. 포토레지스트 마스크를 이용하면, 접촉 개구부는 부가적인 재료를 통해 처음으로 에칭되고 그때 층(34P)을 통해 확장되어진다. 주변 영역 접촉 개구부를 생성하기 위한 두 선행 기술에서는, 필드-이미터 제조 단계의 나머지 부분이 도 8 및 도 9의 공정에서 기술된 방법으로 실행되어진다.

또 다른 적용에서는, 저항층이 전극(32)사이의 공간안으로 충분히 확장하는것 없이 이미터 전극(32)의 활성-영역 모든 재료위에 놓이는 것이 적합하고 반면에 전극(32)을 엑세스하기 위한 접촉 개구부는 주변 영역의 사이트에서 전극(32)아래에 저항층을 통해 확장한다. 이러한 레지스터 설계는 포토레지스트 마스크(60)의 활성-영역 재료가 활성 영역에서 유전체층(36Q) 및 저항 스트립(46Q)를 에칭하는 것을 피하도록 형상되어진다. 전극(32) 및 저항 스트립(46P)를 형성하기 위하여 포토레지스트 마스크(66)를 이용하는 이미터 층(32P) 및 저항층(46P)의 처음 패터닝은 이러한 공정 변경으로 실행되어진다. 그 결과, 저항 스트립(46Q)은 마지막 필드 이미터에서 전극(32)위에 놓여진다.

이미터 전극(32)의 상부 표면 아래에 저항 스트립(46Q)를 통하는 주변-영역 접촉 개구부는 상기에서 언급된 도 8 및 도 9의 공정 변경의 기술에 따라 생성되어진다. 즉 다시말하면, 접촉 개구부는 접촉 개구부 사이트에서 상기 기술된 주변-영역 새도우 마스킹을 이용하는 저항성 재료 침전을 실행하는 것에 의해 도 12/8 및 도 13의 제조 공저에 변경 처음 시점에서 제공되어질 수 있다. 대안적으로, 접촉 개구부 사이트에서 주변-영역 마스크 개구부를 구비하는 분리된 포토레지스트 마스크를 이용하는 마스킹/에칭 작용은 이후에 저항 스트립(46Q)를 형성하는 다양한 시점에서 실행되어질 수 있다. 스트립(46Q)를 통하는 접촉 개구부와 스트립(46Q)의 주변-영역 재료위에 놓이는 재료는 접촉 개구부 사이트에서 이것에 의해 형성되어진다. 필드-이미터 제조의 나머지 부분은 상기에서 기술되어진 도 12/8 및 도 13의 공정 방법으로 생성되어진다.

도 14 및 도 15의 필드 이미터의 제조 동안, 상부 표면을 따라 이미터 전극을 전기적으로 액세스하기위한 접촉 개구부는, 상기에서 기술되어진 것처럼, 주변 장치 영역에서 동일 시간에 저항층을 통해 에칭되어지고 저항층은 활성 장치 영역에서 패턴되어진다. 저항층이 활성 영역에서 크게 패턴되지 않지만 전극(32)에서 주변-영역 접촉 개구부를 구비하는 적용에서는, 저항층을 패턴시키기 위하여 사용되는 포토레지스트 마스크가 활성-영역 패터닝을 피하도록 형상되어진다. 유사하게, 저항층이 활성 영역에서 이미터 전극(32)위에 놓이는 스트립을 구성하는 적용에서는, 저항층 포토레지스트가 저항성 재료의 제거를 피하도록 형상되어지고 활성 영역에서 전극(32)위에 놓여진다. 적절한 새도우 마스킹을 실행하고 및/또는 필드 이미터의 나머지 부분을 생성하기 위하여 침전되는 재료를 선택적 에칭시킴으로서, 필드-이미터 제조의 레스트는 상기에서 기술되어진 도 14 및 도 15의 방법으로 실행되어진다.

도 18은 본 발명에 따라 제조된 도 8m에서와 같이 영역 필드 이미터를 사용하는 플랫-패널 CRT 디스플레이의 코어 활성 영역의 일반적인 실시예를 나타낸다. 도 18의 단면은 열방향으로 확장하는 수직 평면을 통해 주어진다. 두개의 저항성 섹션(34 또는 46)이 도 18에서 도시되어진다.

발광 장치의 투명한, 일반적으로 유리, 페이스 플레이트(70)는 베이스 플레이트를 가로질러 위치되어진다. 발광 형광 영역(72)은 주 제어 구멍(56)에 맞은편에 대응하는 페이스 플레이트(70)의 내부 표면상에 위치되어진다. 전기적으로 도전성인 얇은 광-반사 층(74)은, 일반적으로 알루미늄, 페이스 플레이트(70)의 내부 표면을 따라 형광 영역(72)위에 놓여진다. 전자방출소자(40)에 의해 방출되는 전자는 광-반사 층(74)을 통과하고 광 영역(72)에서 광이 방출되도록 하고 페이스 플레이트(70)의 외부 표면상에 영상을 생성한다.

플랫-패널 CRT 디스플레이의 코어 활성 영역은 일반적으로 도 18에서 도시되지 않은 또 다른 구성요소를 포함한다. 예를들면, 페이스 플레이트(70)의 내부 표면을 따라 위치되는 블랙 메트릭스는 일반적으로 또 다른 형광 영역(72)과 측면적으로 분리시키기 위해서 각 형광 영역(72)를 둘러싼다. 스페이서 벽은 베이스 플레이트(30) 및 페이스 플레이트(70)사이에서 상대적으로 연속적인 공간을 유지시키도록 이용되어진다.

도 18에서 설명되는 타입이 플랫-패널 CRT 디스플레이와 결합되면, 본 발명에 따라 제조되는 필드 이미터는 하기의 방법으로 작동한다. 광-반사 층(74)은 필드-방출 음극에 대한 양극으로 작용한다. 양극은 전극(32 및 38)에 상대적으로 높은 양의 포텐셜로 유지되어진다.

적합한 포텐셜이 (a)선택된 하나의 이미터 전극(32)과 (b)선택된 하나의 제어 전극(38)사이에서 적용되어지면, 선택된 게이트 부분(58B)은 두개의 선택된 전극의 교차점에서 전자방출소자로 전자를 추출하고 추출된 전자 전류의 크기를 제어한다. 원하는 전자 방출의 레벨은 일반적으로 적용된 게이트-음극 평행-플레이트 전기장이 형광 영역(72)이 높은 전압의 형광일때 형광으로 코팅된 페이스 플레이트(70)에서 측정되는 것처럼 0.1mA/cm²의 전류에서 적어도 20volts/㎛일때 발생한다. 추출된 전자에 의해 충돌됨으로서, 형광 영역(72)은 광을 방출한다.

"상부" 및 "위쪽"과 같은 방향의 용어는 본 발명의 다양한 부분이 함께 결합되는 방법을 독자가 더욱 쉽게 이해할 수 있도록 본 발명에서 사용되어진다. 실제 실행에서, 전자-방출 장치의 구성요소는 여기서 사용되는 방향용어를 포함하는 다른 방향에서 위치되어질 수 있다. 본 발명에서 실행되어지는 제조 단계도 동일한 방법으로 적용되어진다. 방향 용어가 상세한 설명에서 용이하게 사용되어지므로, 본 발명은 여기서 사용된 방향 용어와 엄격하게 다른 방향으로 실행을 포함한다.

비록 본 발명에서는 특정 실시예에 관하여 기술하고 있지만, 이러한 기술은 단지 설명을 위한 목적일뿐이지 하기의 청구항의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다. 예를들면, 저항층(34P 및 46P)은 서멧 및/또는 규소-탄소-질소 화합물 이외에 다른 물질로 형성될 수 있다. 예를들면 비결정형의 규소, 가볍게 도프되는 다결정질의 규소 및 전기적으로 저항성인 또 다른 반도체 재료가 포함된다. 상기에서 기술되어진 것과 다른 금속이 전극(32, 38)에서 선택되어질 수 있다.

이미터 전극(32)은 직립형 이등변 사다리꼴 이외의 형상인 가로 형상을 가질 수 있다. 예를들면, 전극(32)의 가로 형상은 직사각형 또는 거꾸로된 이등변 사다리꼴의 형상일 수 있다. 저항 스트립(46)의 가로 형상도 동일하게 적용되어질 수 있다.

각 이미터 전극(32)의 측면적으로 분리된 부분위에 놓이는 전기적으로 저항성인 섹션의 또 다른 패턴은 저항성 섹션(34, 34V 및 46V)에 의해 제공되는 패턴을 대신하여 사용되어질 수 있다. 전기적으로 저항성인 부가적인 부분은 측면적으로 떨어져서 위치하고 전기적으로 저항성인 동일한 블랭킷층에서 형성되어지고, 저항성 섹션(34, 34V, 46 또는 46V)은 섹션(34, 34V, 46 또는 46V)사이에 공간에서 위치되어지고 필드 이미터의 활성 영역 바깥쪽에서 위치되어질 수 있다.

본 발명에 따라 제조된 전자 이미터는 플랫-패널 CRT 디스플레이 이외의 플랫-패널 장치에서 사용되어질 수 있다. 마찬가지로, 본 발명의 전자 이미터는 플랫-패널 장치이외의 다른 제품의 전자원으로 사용되어질 수 있다. 종래기술에서 통상의 지식을 가진자라면 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 범위 및 정신을벗어남이 없이 다양한 수정 및 적용을 할 수 있음을 알 수 있다.

Claims

이미터 전극과,

상기 이미터 전극의 부분 위에 놓인 패터닝된 전기적 저항층(a patterned electrically resistive layer)과,

상기 저항층 위에 놓인 유전체층과,

상기 저항층 위의 상기 유전체층 위에 놓여 있고, 상기 저항층의 측단부(lateral edges)와 수직 정렬된 외부 측단부(outer lateral edges)를 가진 제어전극과,

상기 이미터 전극 위의 상기 저항층 위에 위치하고, 상기 유전체층과 상기 제어전극을 관통해 연장되는 복합 개구부(a composite opening) 내에 위치한 전자방출소자(an electron-emissive element)를

구비하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제어전극은 주 제어부(a main control portion)와, 상기 주 제어부를 관통해 연장되는 주 제어 개구부(a main control opening)에 걸친 얇은 인접 게이트부(a thinner adjoining gate portion)로 이루어지고, 상기 복합 개구부는 상기 주 제어 개구부에 의해 측면으로 경계된 위치에서 상기 게이트부를 관통해 연장되는 게이트 개구부(a gate opening)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
측면으로 분리된 한 그룹의 이미터 전극과,

상기 이미터 전극의 부분들 위에 놓인 패터닝된 전기적 저항층과,

상기 저항층 위에 놓인 유전체층과,

상기 저항층 위의 상기 유전체층 위에 놓이고, 상기 저항층의 측단부와 수직 정렬된 외부 측단부를 가지며 측면으로 분리된 다수의 제어전극과,

상기 이미터 전극 위의 상기 저항층 위에 위치하고, 상기 유전체층과 상기 제어전극을 관통해 연장되는 복합 개구부에 위치한 다수의 전자방출소자를

포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 3 항에 있어서,

상기 유전체층은 상기 제어전극의 외부 측단부와 수직 정렬된 측단부를 가진 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 3 항에 있어서,

상기 저항층은 측면으로 분리된 다수의 저항 스트립(resistive strips)으로 이루어지고, 상기 저항 스트립의 각각은 상기 이미터 전극들 중 적어도 2개 위에 연속적으로 연장되는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 3 항에 있어서,

상기 저항층은 측면으로 분리된 다수의 저항 스트립(resistive strips)으로 이루어지고, 상기 저항 스트립의 각각은 상기 이미터 전극들의 모두 위에 연속적으로 연장되는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 3 항에 있어서,

상기 저항층은 측면으로 분리된 복수의 저항부(resistive portions)을 구비하며, 상기 저항부의 각각은 상기 이미터 전극들 중 단지 하나의 위에 실질적으로 위치하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 7 항에 있어서,

상기 저항부들 중 다른 하나는 상기 제어전극 중의 하나가 그 이미터 전극 위에서 교차하는 각각의 다른 위치에서 각각의 이미터 전극 위에 놓여 있는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 3 항에 있어서,

상기 전자방출소자들을 포함하는 활성장치영역(an active device region), 및 접촉 개구부들(contact openings)이 상기 저항층을 관통해 실질적으로 상기 이미터 전극 아래까지 연장되는 주변장치영역(a peripheral device region)으로 분할되는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 3 항에 있어서,

상기 제어전극 중의 적어도 하나의 아래에 놓인 상기 유전체층의 재료는 상기 제어전극 중의 적어도 다른 하나의 아래에 놓인 상기 유전체층의 재료와 연속되는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 3 항에 있어서,

상기 전자방출소자들은 상기 장치의 활성영역에 위치하고,

상기 제어전극의 각각의 아래에 놓인 상기 유전체층의 재료는 활성영역에서 각각의 다른 제어전극 아래에 놓인 유전체층의 재료와 연속되는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 저항층은 제 1 전기적 저항재료로 주로 구성된 하부층과,

상기 제 1 저항재료와 다른 제 2 전기적 저항재료로 주로 구성되고, 상기 하부층 위에 놓인 상부층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
대향하는 제 1 및 제 2 외부 측단부를 가진 이미터 전극과,

상기 이미터 전극의 부분들 위에 놓이며 측면으로 분리된 다수의 전기적 저항부(resistive sections)-여기서, 상기 저항부의 각각은 상기 이미터 전극의 제 1 외부 측단부 위에 주로 위치하는 적어도 일 위치로부터 상기 이미터 전극의 제 2 외부 측단부 위에 주로 위치하는 적어도 일 위치까지 측면으로 연장됨-와,

상기 저항부 위에 놓여 있는 유전체층과,

상기 저항부 위의 상기 유전체층 위로 연장되며 측면으로 분리된 다수의 제어전극과,

상기 이미터 전극 위의 상기 저항부 위에 위치하고, 상기 유전체층과 상기 제어전극을 관통해 연장되는 복합 개구부 내에 위치하며, 측면으로 분리된 다수의 세트로 할당되는 다수의 전자방출소자-여기서, 상기 세트들의 각각은 상기 저항부들 중 대응하는 다른 하나 위에 위치하는 복수의 전자방출소자들을 구비함-를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 13 항에 있어서,

상기 저항부는 상기 제어전극의 외부 측단부와 수직 정렬된 측단부를 가진 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 13 항에 있어서,

다른 이미터 전극으로부터 측면으로 분리된 추가 이미터 전극-여기서, 상기 저항부는 이미터 전극의 각각의 부분들 위에 연장되며 측면으로 분리된 저항 스트립들을 구비함-과,

상기 추가 이미터 전극 위의 상기 저항 스트립 위에 위치하고, 상기 유전체층과 상기 제어전극을 관통해 연장되는 복합 개구부 내에 위치하며, 측면으로 분리된 다수의 세트로 할당되는 다수의 추가 전자방출소자-여기서, 상기 세트들의 각각은 상기 저항 스트립들 중 대응하는 다른 하나 위에 위치하는 복수의 추가 전자방출소자들을 구비함-를

더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 13 항에 있어서,

다른 이미터 전극으로부터 측면으로 분리된 추가 이미터 전극과,

상기 추가 이미터 전극의 부분들 위로 연장되며 측면으로 분리된 다수의 추가 저항부-여기서, 상기 유전체층은 상기 추가 저항부 위에 놓이며, 상기 제어전극들은 상기 추가 저항부들 위의 상기 유전체층 위로 연장됨-와,

상기 추가 이미터 전극 위의 상기 추가 저항부 위에 위치하고, 상기 유전체층과 상기 제어전극을 관통해 연장되는 복합 개구부 내에 위치하며, 측면으로 분리된 다수의 세트로 할당되는 다수의 추가 전자방출소자-여기서, 상기 세트들의 각각은 상기 추가 저항부들 중 대응하는 다른 것들 위에 위치하는 다수의 추가 전자방출소자들을 구비하고, 상기 저항부들은 측면으로 분리된 저항부들의 2 차원의 어레이를 형성함-를

더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 13 항에 있어서,

상기 유전체층은 상기 제어전극의 외부 측단부와 수직 정렬된 측단부를 가진 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 13 항에 있어서,

상기 제어전극들 중 적어도 하나의 아래에 놓인 상기 유전체층의 재료는 상기 제어전극들 중 적어도 다른 하나의 아래에 놓인 상기 유전체층의 재료와 연속되는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 13 항에 있어서,

상기 전자방출소자는 상기 장치의 활성영역 내에 위치하고,

각각의 제어전극 아래에 놓인 상기 유전체층의 재료는 상기 활성영역 내에서, 각각의 다른 제어전극 아래에 놓인 다른 유전체층의 재료와 연속되는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 13 항에 있어서,

상기 이미터 전극은 제 1 측면 방향(a first lateral direction)으로 세로로(longitudinally) 연장되고,

각각의 저항부는 상기 제어전극들 중 대응하는 다른 하나의 아래에 놓이고, 상기 제 1 방향으로 상기 대응 제어전극 너머 측면으로 연장되는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 13 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,

각각의 저항부는 제 1 전기적 저항재료로 주로 구성된 하위부, 및

상기 제 1 저항재료와 다른 제 2 전기적 저항재료로 주로 구성되고, 상기 하위부 위에 놓인 상위부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 21 항에 있어서,

상기 제 1 저항재료는 규소 및 탄소를 포함하는 화합물로 이루어지고,

상기 제 2 저항재료는 서멧으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
측면으로 분리된 한 그룹의 이미터 전극과,

상기 이미터 전극들 중 적어도 2개 위로 각각 연장되며, 측면으로 분리된 다수의 전기적 저항 스트립과,

상기 저항 스트립들 위에 놓여 있는 유전체층과,

상기 저항 스트립들 위의 상기 유전체층 위로 연장되며, 측면으로 분리된 다수의 제어전극과,

상기 이미터 전극들 위의 상기 저항 스트립들 위에 위치하고, 상기 유전체층과 상기 제어전극을 관통해 연장되는 복합 개구부 내에 위치한 다수의 전자방출소자를

포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 23 항에 있어서,

각각의 저항 스트립은 상기 이미터 전극들의 모두 위로 연장되는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,

각각의 제어전극은 상기 저항 스트립들 중 대응하는 다른 하나 위에 놓이는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,

각각의 제어전극은 상기 저항 스트립들 중 거의 모두 위에 놓이는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,

상기 전자방출소자들은 측면으로 분리된 다수의 세트로 할당되며, 상기 세트들의 각각은 다수의 전자방출소자로 구비하고, 적어도 2개의 상기 세트는 각각의 저항 스트립 위에 위치하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,

상기 이미터 전극은 제 1 측면 방향으로 세로로 연장되고,

각각의 저항 스트립은 상기 제어전극 중 대응하는 다른 하나의 아래에 놓이며, 상기 제 1 방향으로 상기 대응 제어전극 너머 측면으로 연장되는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
측면으로 분리된 한 그룹의 이미터 전극-여기서, 상기 이미터 전극의 각각은 제 1 및 제 2 외부 측단부를 가짐-과,

측면으로 분리된 다수의 전기적 저항부-여기서, 상기 전기적 저항부의 각각은 상기 이미터 전극들 중 하나의 부분 위에 위치하고, 상기 이미터 전극의 제 1 외부 측단부 위에 주로 위치하는 적어도 일 위치로부터 상기 이미터 전극의 제 2 외부 측단부 위에 주로 위치하는 적어도 일 위치까지 측면으로 연속하여 연장됨-와,

상기 저항부 위에 놓인 유전체층과,

상기 유전체층 위에 놓이고 측면으로 분리된 다수의 제어전극과,

상기 저항부들 위에 위치하고, 상기 유전체층과 상기 제어전극들을 관통해 연장되는 복합 개구부 내에 위치하며, 측면으로 분리된 다수의 세트로 할당되는 다수의 전자방출소자-여기서, 상기 세트의 각각은 상기 저항부들 중 대응하는 다른 하나 위에 위치하는 다수의 전자방출소자를 구비함-를

포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 29 항에 있어서,

각각의 제어전극은 상기 저항부들 중 적어도 2개 위에 놓여 있는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,

각각의 제어전극은 각각의 아래에 놓인 저항부의 측단부와 수직 정렬된 외부 측단부를 가진 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,

상기 저항부들 중 적어도 2개는 각각의 이미터 전극 위에 놓이는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 29 항 또는 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,

각각의 이미터 전극은 각각의 위에 놓인 저항부의 측단부와 수직 정렬된 외부 측단부를 가진 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,

상기 이미터 전극들은 제 1 측면 방향으로 세로로 연장되고,

각각의 저항부는 상기 제어전극들 중 대응하는 다른 하나의 아래에 놓이며, 상기 제 1 방향으로 상기 대응 제어전극 너머 측면으로 연장되는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
측면으로 분리된 한 그룹의 이미터 전극과,

상기 이미터 전극 위에 놓인 전기적 저항층과,

상기 저항층 위에 놓인 유전체층과,

상기 저항층 위의 상기 유전체층 위에 놓여 있으며 측면으로 분리된 다수의 제어전극과,

상기 이미터 전극들 위의 상기 저항층 위에 위치하고, 상기 유전체층 및 상기 제어전극들을 관통해 연장되는 복합 개구부 내에 위치한 다수의 전자방출소자를 포함하며,

상기 전자방출소자들을 포함하는 활성장치영역, 및 접촉 개구부가 상기 저항층을 관통해 상기 이미터 전극들까지 아래로 연장되는 주변장치영역으로 분할되는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 35 항에 있어서,

상기 저항층은 상기 활성장치영역에서 각각의 이미터 전극의 거의 모든 재료 위에 놓여 있는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 35 항 또는 제 36 항에 있어서,

상기 저항층은 상기 활성장치영역에서 주로 블랭킷층을 구성하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
제 35 항 또는 제 36 항에 있어서,

상기 저항층은 제 1 전기적 저항재료로 주로 구성된 하부층과, 상기 제 1 저항재료와 다른 제 2 저항재료로 주로 구성되고 상기 하부층 위에 놓인 상부층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자방출장치.
이미터 전극 위에 놓인 전기적 저항층의 위에 놓인 유전체층 위에 제어전극이 놓이고, 상기 이미터 전극 위의 상기 저항층 위에 놓이도록 상기 유전체층과 상기 제어전극들을 관통해 연장되는 복합 개구부 내에 전자방출소자가 위치하는 초기 구조체를 제공하는 단계와,

상기 저항층의 잔여 재료가 적어도 상기 이미터 전극의 위와 적어도 상기 제어 전극의 아래에서 관통되지 않는 방법으로 측면으로 연장되도록, 상기 제어전극에 대해 측면으로 위치된 공간 아래에 위치된 상기 저항층 부분들을 제거하는 단계를

포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 39 항에 있어서,

상기 제거 단계는 적어도 부분적으로 상기 제어전극으로 형성된 마스크를 통해 상기 저항층을 에칭하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 39 항에 있어서, 상기 제공 단계는

기판 위에 전기적 비절연의 이미터층을 형성하는 단계와,

상기 이미터층을 패터닝하여 상기 이미터 전극을 형성하는 단계와,

상기 이미터 전극의 위와, 상기 이미터 전극에 의해 덮여지지 않은 상기 기판의 부분의 위에 상기 저항층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 39 항에 있어서, 상기 제공 단계는

상기 기판 위에 전기적 비절연의 이미터층을 형성하는 단계와,

상기 이미터층 위에 전기적 저항재료의 블랭킷층을 형성하는 단계와,

단일 마스크를 사용하여 상기 이미터층과 상기 블랭킷층을 패터닝하여 각각 상기 이미터 전극과 상기 저항층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 39 항에 있어서,

상기 저항층의 재료가 제거된 공간 내에 전자 포커싱 시스템(electron focusing system)의 적어도 부분을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 39 항에 있어서,

상기 제어전극에 대해 측면으로 위치한 공간들 아래에 위치한 상기 유전체층의 부분들을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 39 항에 있어서,

상기 이미터 전극은 제 1 측면 방향으로 세로로 연장되고,

상기 제거 단계의 다음에 상기 저항층의 잔여 재료가 상기 제어전극의 아래에 놓이며, 상기 제 1 방향으로 상기 제어전극 너머 측면으로 연장되는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 39 항 내지 제 45 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제공 단계는 주 제어부와, 상기 주 제어부를 관통하여 연장되는 주 제어 개구부에 걸친 얇은 인접 게이트부(thinner adjoining gate portion)를 구비하도록 상기 제어전극을 형성하여, 상기 주 제어 개구부에 의해 측면으로 경계된 일 위치에서 상기 복합 개구부가 상기 게이트부를 관통하여 연장되는 게이트 개구부를 포함하도록 하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
(a) 측면으로 분리된 다수의 제어전극들이 측면으로 분리된 한 그룹의 이미터 전극 위에 놓인 전기적 저항층 위의 유전체층 위에 놓이고, (b) 다수의 전자방출소자들이 상기 이미터 전극 위의 상기 저항층 위에 놓이도록 상기 유전체층과 상기 제어전극들을 관통해 연장되는 복합 개구부 내에 위치하는 초기 구조체를 제공하는 단계와,

이어서 상기 제어전극들 사이의 공간들 아래에 위치하는 상기 저항층의 부분들을 제거하는 단계를

포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 47 항에 있어서,

상기 제어전극들 사이의 공간들 아래에 위치한 상기 유전체층의 부분들을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 47 항에 있어서, 상기 제공 단계는

기판 위에 전기적 비절연의 이미터층을 형성하는 단계와,

상기 이미터 전극을 형성하기 위해 상기 이미터층을 패터닝하는 단계와,

상기 이미터 전극들 위와, 상기 이미터 전극들 사이의 상기 기판의 영역들 위에 상기 저항층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 49 항에 있어서,

상기 패터닝 단계는 각각의 이미터 전극에 직립 사다리형(upright trapezoid)와 유사한 횡단 프로파일(transverse profile)을 제공하는 것으로 수행되는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 47 항에 있어서, 상기 제공 단계는

기판 위에 전기적 비절연의 이미터층을 형성하는 단계와,

상기 이미터층 위에 전기적 저항재료의 블랭킷층을 형성하는 단계와,

상기 블랭킷층을 패터닝하여 상기 저항층을 상기 이미터 전극들에 대한 위치들 위에 위치하는 측면 분리된 한 그룹의 전기적 저항 스트립들로 형성하고, 상기 이미터층을 패터닝하여 상기 이미터 전극들을 형성하는 단계를

포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 51 항에 있어서,

상기 패터닝 단계가 상기 저항 스트립들의 각각과 상기 이미터 전극들에 직립 사다리형과 유사한 프로파일을 제공하기 위해 수행되고, 상기 저항 스트립의 상기 사다리형은 상기 위에 위치하는 이미터 전극의 상기 사다리형보다 더 긴 바닥 길이(greater base length)를 갖는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 47 항에 있어서,

상기 초기 구조체는 전자방출소자들을 포함하는 활성영역(active region)과, 주변영역(peripheral region)으로 분할되고,

상기 제거 단계는 상기 주변영역 내의 상기 저항층의 부분들을 동시에 제거하여, 상기 이미터 전극들까지 아래로 접촉 개구부들을 형성하는 단계를 포함하는

것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 47 항에 있어서,

상기 초기 구조체는 전자방출소자들을 포함하는 활성영역과, 주변영역으로 분할되고,

상기 제공 단계는 전기적 저항재료를 디포지션하여, 상기 주변영역내의 적어도 하나의 선택된 위치 위에 상기 저항재료가 누적되는 것을 방지하는 마스크를 사용하여 상기 저항층을 형성하는 단계를 구비하는

것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
대향하는 제 1 및 제 2 외부 측단부를 가진 이미터 전극 위에 전기적 저항층을 형성하는 단계와,

상기 저항층을 상기 이미터 전극의 측면 분리된 부분들 위에 위치하는 다수의 저항부들로 패터닝하여, 각각의 저항부가 상기 이미터 전극의 제 1 외부 측단부 상에 주로 위치하는 적어도 일 위치로부터 상기 이미터 전극의 제 2 외부 측단부 상에 주로 위치하는 적어도 일 위치까지 연속적으로 측면으로 연장되도록 하는 단계와,

유전체층이 상기 저항부들 위에 놓이고, 측면으로 분리된 다수의 제어전극들이 상기 저항부들 위의 상기 유전체층 위로 연장되며, 다수의 전자방출소자들이 상기 이미터 전극 위의 상기 저항부들 위에 놓이고 상기 제어전극들과 상기 유전체층을 관통하는 연장되는 복합 개구부들 내에 위치하며 측면 분리된 다수의 세트-여기서, 상기 세트의 각각은 상기 저항부들 중 대응하는 다른 하나의 위에 위치하는 복수의 전자방출소자들을 구비함-로 할당되는 추가 구조를 제공하는 단계를

포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 55 항에 있어서,

상기 유전체층은 상기 저항부들 사이 공간의 적어도 일부를 차지하고 있는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 55 항 또는 제 56 항에 있어서,

상기 패터닝 단계는 각각의 저항부에 직립 사다리형과 유사한 프로파일을 제공하기 위해 수행되는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 55 항 또는 제 56 항에 있어서,

상기 저항층은 상기 전자방출소자들을 포함하는 활성영역, 및 주변영역을 가로질러 연장되고,

상기 패터닝 단계는 상기 주변영역 내의 상기 저항층의 일부를 동시에 제거하여 상기 이미터 전극까지 아래로 접촉 개구부를 형성하는 단게를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 55 항 또는 제 56 항에 있어서,

상기 제어전극들 중 적어도 하나의 아래에 놓인 상기 유전체층의 재료는 상기 제어전극들 중 적어도 다른 하나의 아래에 놓인 상기 유전체층의 재료와 연속되는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 55 항 또는 제 56 항에 있어서,

상기 전자방출소자들은 활성영역 내에 위치하고,

각각의 제어전극의 아래에 놓인 상기 유전체층의 재료는 상기 활성영역에서 각각의 다른 제어전극의 아래에 놓인 상기 유전체층의 재료와 연속되는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 55 항 또는 제 56 항에 있어서,

상기 이미터 전극은 일반적으로 제 1 측면 방향으로 세로로 연장되고,

상기 제공 단계에 다음에, 각각의 저항부는 상기 제어전극들 중 대응하는 다른 하나의 아래에 놓이며, 상기 제 1 방향으로 상기 대응 제어전극 너머 측면으로 연장되는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 55 항 또는 제 56 항에 있어서,

상기 제공 단계는 상기 전자방출소자들을 포함하는 활성영역에 상기 유전체층을 블랭킷층으로 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
활성장치영역 및 주변장치영역으로 분할된 전자방출장치를 제조하는 방법에 있어서,

접촉 개구부들이 상기 주변장치영역에서 상기 저항층을 관통해 실질적으로 상기 이미터 전극들까지 아래로 연장되도록 측면으로 분리된 한 그룹의 이미터 전극 위에 전기적 저항층을 제조하는 단계와,

상기 저항층 위에 유전체층이 놓이고, 상기 저항층 위에서 상기 유전체층 위로 측면으로 분리된 다수의 제어전극이 연장되며, 상기 활성장치영역 내에 위치하는 복수의 전자방출소자가 상기 이미터 전극 위에서 상기 저항층 위에 위치하고 상기 제어전극과 상기 유전체층을 관통하여 연장되는 복합 개구부 내에 위치하는 추가 구조를 제공하는 단계를

포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 63 항에 있어서,

상기 제조 단계는 저항재료가 접촉 개구부를 위한 구역에서 이미터 전극상에 누적되는 것을 방지하기 위해 주변장치영역내 이미터 전극위에 위치한 마스크를 이용하여 이미터 전극위에 전기적 저항재료를 디포지션하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 64 항에 있어서,

상기 제공 단계는 유전체 재료가 접촉 개구부를 위한 구역에서 저항층상에 누적되는 것을 방지하기 위해 저항층위에 위치한 마스크를 이용하여 유전체층을 형성하기 위해서 저항층위에 유전체 재료를 디포지션하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 63 항에 있어서,

상기 제조 단계 및 제공 단계는

상기 이미터 전극 위에 전기적 저항 재료를 디포지션하는 단계와,

상기 저항재료의 잔여 부분이 상기 저항층을 형성하도록 상기 접촉 개구부들을 위한 구역에서 상기 저항재료의 부분들을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 66 항에 있어서,

상기 방법은 상기 디포지션 단계와 상기 제거 단계 사이에 상기 이미터 전극위에 추가 재료를 디포지션하는 단계를 포함하고,

상기 제거 단계는 상기 추가 재료의 잔여 부분이 적어도 상기 유전체층을 형성하도록 상기 접촉 개구부들을 위한 구역에서 상기 추가 재료의 부분들을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.
제 63 항 내지 제 67 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 제조 단계는

상기 이미터 전극 위에 제 1 전기적 저항재료의 하부층을 형성하는 단계와,

상기 하부층 위에 상기 제 1 저항재료와 다른 제 2 전기적 저항재료의 상부층을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자방출장치의 제조방법.