KR19990022217A - Side-emitter field-emission device with simplified anode and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
측면 전계-방출 장치(10)가 기질(20)에 평행한 한 측면 에미터(100)를 가지며 단순하게 된 양극구조(70)를 가진다. 양극의 상측 표면이 측면 에미터의 평면으로부터 정확하게 떨어져 있으며 적절한 바이어스 전압이 가해지는 때 측면 에미터 음극의 에지로부터 전계방출에 의해 방출된 전자를 수용한다. 상기 장치는 제어 전극으로 가해진 전기적 신호에 의해 에미터로부터 양극으로 전류의 제어를 허용하도록 위치된 제어 전극(140)을 갖는 다이오드, 삼극 진공관, 사극 진공관을 구성될 수 있다.Emitting device 10 has a simplified anodic structure 70 with a lateral emitter 100 parallel to the substrate 20. The lateral field- The upper surface of the anode is precisely spaced from the plane of the side emitter and receives electrons emitted by field emission from the edge of the side emitter cathode when an appropriate bias voltage is applied. The apparatus may be configured as a diode, triode tube, or bipolar tube having a control electrode 140 positioned to allow control of current from the emitter to the anode by an electrical signal applied to the control electrode.
Description
전계방출 표시장치는 제조비용이 저렴하고 전력소모가 적고 복잡하지 않으며 밝기가 세고, 견망 각도 범위가 개선되기 때문에, 액정 셀 표시장치의 대체용으로 잘 알려져 있다. 마이크로 전자 전계방출 장치는 여러 응용에서 반도체 장치를 대체할 수 있으며, 성능이 좋고, 재료의 순수함을 그리 따지지 않고 광범위한 재료로부터 제조할 수 있으며, 그러나 반도체 제조에서 사용된 장비와 유사한 장비 및 처리로 제조될 수 있다. 마이크로 기계학과 마이크로공학에 대한 저널 Vol.2. No.2(1992년 6월) Vacuum Microelectronice-1992에서 Heinz H,. Busta는 진공전자공학에 대한 논문을 공표하였다. 고체상태 기술 Vo. 37 No. 11(1994년 11월) 55-65쪽, Beyond AMLCDs : 전계 방출 표시장치?에서, Katherine Derbyshire는 전계방출 장치의 몇가지 디자인 동작원리와 제조방법을 요약하였으며, 전계방출 장치대 평면판 표시장치의 몇가지 응용을 논의하였다. 금속으로부터 전자들의 냉각전계방출 이론은 솔리드(고체)로부터의 전자 및 이온방출(Dover Publication, Inc. New York., NY 1965), 단원 4에서 R. O. Jenkins 와 W.G. Trodden의 논문발표 등과 같은 여러 연구 발표에서 논의되어 왔다.Field emission displays are well known for replacing liquid crystal cell displays because of their low cost of manufacture, low power consumption, low complexity, high brightness, and improved viewing angle range. Microelectronic field emission devices can replace semiconductor devices in many applications and can be manufactured from a wide range of materials without compromising the purity of the material with good performance, but with equipment and processes similar to those used in semiconductor manufacturing . Journal of Micro mechanics and Microengineering Vol.2. No.2 (June 1992) Heinz H, Vacuum Microelectronice-1992. Busta published a paper on vacuum electronics. Solid State Technology Vo. 37 No. Katherine Derbyshire summarized several design operating principles and fabrication methods for field emission devices, and some of the field emission device versus flat panel displays (see, eg, Katherine Derbyshire, November 1999, pp. 55-65, Beyond AMLCDs: Applications. The theory of field emission of electrons from metals is described in R. O. Jenkins and W. G. (eds.), Electron and Ion Release from Solids (Dover Publications, Inc. New York, NY 1965) And Trodden's paper presentation.
에미터와 음극은 본원 명세서에서 전계-방출 음극을 의미하는 것으로서 전체에서 혼용되어 사용된다. 제어전극은 진공-튜브 삼극에서의 제어 그리드와 기능에 있어서 유사한 전극을 나타내도록 사용된다. 이같은 전극은 전계방출 장치 관련 기술 문헌에서 게이트라 불린다. 오음 접촉은 정류를 시키지 않는 전기적 접촉을 나타내도록 사용된다. 인광체는 음극발광체로 특징되는 재료를 의미하는 것으로 사용된다. 발광체의 설명에서, 종래의 표기가 사용되며, 호스트 또는 매트릭스 화합물에 대한 화학식이 먼저 제공되고, 다음에 콜론(:)과 활성물질(호스트 크리스탈이 성광을 발하도록 작용하는 불순물)이 기재된다. 즉 ZnS:Mn, 이때 황화아연이 호스트이고 망간이 활성물질이다.The emitter and the cathode are used herein to mean a field-emission cathode in the present specification as a whole. The control electrode is used to represent a similar electrode in function with the control grid in the vacuum-tube triode. Such an electrode is referred to as a gate in the field emission device related technical literature. The ohmic contact is used to indicate an electrical contact that does not cause rectification. The phosphor is used to mean a material characterized as a cathode emitter. In the description of the luminous body, the conventional notation is used, the formula for the host or matrix compound is provided first, followed by the colon (:) and the active substance (the impurity acting on the host crystal to emit light). ZnS: Mn, where zinc sulphide is the host and manganese is the active material.
콜드-음극 에미터로부터 전자의 전계방출을 사용하는 마이크로 전자장치는 고속 스위칭, 온도 변화와 방사선에 대한 둔감, 낮은 전력 소모 등을 포함하는 이들의 많은 장점을 사용하기 위해 여러 가지 목적으로 개발되어 왔다. 관련된 기술에서 대부분의 마이크로전자 전계-방출 장치는 기질로부터 멀어지며 기질과는 직교하는 방향으로, 그러나 때로는 기질을 향하는 에미터를 가졌다. 이같은 타입장치의 예가 가령 Spindt 등의 미국특허 제 3,789,471 호 Brodie의 미국특허 제 4,721,887 호, Pribat 등의 미국특허 제 5,127,990 호, Zimmerman의 미국특허 제 5,141,459 호와 제 5,203,731 호 그리고 Derbysbire의 상기 언급한 문헌에서 설명된다. 이같은 구조에서, 양극은 대개 기질에 평행하고 음극 발광성에 의해 표시장치의 광선 출력을 발생시키는 인광체를 수반하는 투명한 화면이다. 몇 개의 콜드-음극 마이크로전자 장치는 Lambe의 미국특허 제 4,728,851 호, Lee 등의 미국특허 제 4,827,177 호, Cronin 등의 미국특허 제 5, 233,263 호 및 제 5,308,439 호에서와 같은 기질에 평행한 한 평면내 전계 에미터를 가진다. Cronin 등의 두 특허에서 측면 전계 방출 그리고 측면 음극 또는 측면 에미터는 전계 에미터 팁 또는 블레이드 에지(edge)가 측면방향을 향하는 즉 기질에 평행한 구조를 나타내는 것이다. 종래기술의 이같은 측면 음극구조에서는 양극이 기질과 에미터에 직각으로 교차하거나(Cronin 등의 미국특허 제 5,233,263 호 및 미국특허 제 5,308,439 호에서처럼), 에미터와 공동평명을 이루거나(Lee 등의 미국특허 제 4,827,177 호에서처럼), 투명한 기질(Lambe의 미국특허 제 4,728,851 호에서처럼)을 필요로 한다. 측면 음극 구성을 사용하는 장치 구조와 제조방법은 극히 미세한 음극 자장자리 또는 팁(tipe)과 같은 그리고 엘리먼트간의 크기, 정렬, 용량 및 필요한 바이어스 전압의 정확한 제어를 갖는 것으로 밝혀졌다.Microelectronic devices that use field emission of electrons from cold-cathode emitters have been developed for many purposes to use many of their advantages, including high-speed switching, temperature changes and insensitivity to radiation, low power consumption, and the like . In related art, most microelectronic field-emission devices have emitters that are away from the substrate and in a direction perpendicular to the substrate, but sometimes toward the substrate. Examples of such type devices are described, for example, in US Patent No. 3,789,471 to Spindt et al., U.S. Patent No. 4,721,887 to Brodie, U.S. Patent No. 5,127,990 to Pribat et al., U.S. Patent Nos. 5,141,459 and 5,203,731 to Zimmerman, and Derbysbire, . In such a structure, the anode is a transparent screen that is usually parallel to the substrate and accompanies a phosphor that generates the light output of the display device by the cathodoluminescence. Several cold-cathode microelectronic devices are described in U.S. Patent No. 4,728,851 to Lambe, U.S. Patent No. 4,827,177 to Lee et al., U.S. Patent Nos. 5,233,263 and 5,308,439 to Cronin et al. It has an electric field emitter. In the two Cronin et al. Patents, the side field emission and side cathode or side emitters are structures in which the field emitter tips or blade edges are oriented laterally, that is, parallel to the substrate. In such side-cathode structures of the prior art, the anode is crossed at right angles to the substrate and the emitter (as in US Pat. No. 5,233,263 to Cronin et al. And US Pat. No. 5,308,439), in common with the emitter Patent 4,827,177), and a transparent substrate (as in U.S. Patent No. 4,728,851 to Lambe). Device structures and fabrication methods using lateral cathode configurations have been found to have precise control of size, alignment, capacitance and required bias voltage, such as extremely fine cathode magnetic field spot or tip, and between elements.
측면 필드-방출 장치가 인광체-코팅 양극을 표시장치 셀에서 사용되었다면, 다수의 문제가 발생된다. 몇가지 종래기술의 구조에서는, 측면 에미터를 바라보는 양극의 가장자리 매우 좁은 영역에서만 음극 발광이 일어난다. 인광체로부터 방출된 광선은 불투명한 전극에 의해 어둡게 될 수 있으며 인광테층 자체내에 흡수되거나 화면내내 흡수된다. 몇가지 종진 기술 구조에서는 매우 높은 양극 전압이 사용되어야 한다. 낮은 전압 전자 전계-방출장치 표시장치의 경우(예를들면, 에미터를 기준으로할 때 약 10볼트 이하인 양극 전위), 인광체내로의 실제 전자 투과는 약 1 나노미터이다. 따라서, 종래기술의 측면 전자 전계-방출 장치 표시장치요소를 사용하는 표시장치에서, 음극 발광으로 인한 광선 방출은 에미터 요소를 접하는 인광체의 가장자리를 떠나 발생된다. 또한 Spindt 타입(Spindt 등의 특허에서 설명되고, 상기에서 인용된 H. H, Busta에 의한 검토 문헌에서 설명된)에서와 같은 다른 전자 전계-방출 표시장치가 관찰자와 마주하는 인광체 표면과 마주하는 인광체 표면에서 광선을 발생시킨다.If the side field-emitting device is used in the display cell of the phosphor-coated anode, a number of problems arise. In some prior art structures, the cathodoluminescence occurs only in the very narrow region of the edge of the anode facing the side emitter. The light emitted from the phosphor can be obscured by opaque electrodes and absorbed within the phosphorescent layer itself or absorbed throughout the screen. Very high anode voltages should be used in some substructure techniques. In the case of a low voltage electron field emitter display (e.g., an anode potential of about 10 volts or less with respect to the emitter), the actual electron penetration into the phosphor is about one nanometer. Thus, in a display using a prior art side field emission display element, the emission of light due to cathodoluminescence occurs at the edge of the phosphor contacting the emitter element. Other electron field emission display devices, such as those of the Spindt type (described in the Spindt et al. Patents, and described in the review by H. H, Busta, cited above), include phosphors facing the phosphor surface facing the observer Generates light on the surface.
상기에서 설명된 장치구조는 양극 인광체위 일정한 거리에 위치한 측면의 전자 에미터를 갖는다. 바이어스가 적절히 가해져서, 방출된 전자가 인광체 상측 표면위로 펼쳐지며 다른 측면 전자 전계-방출 장치에서 보다는 인광체 요소의 넓은 면적위에서 충돌된다. 따라서, 이와 같은 새로운 구조로, 광선이 관찰자가 직접 볼 수 있는 곳으로 오며 종래 구조의 경우에서처럼 인광체를 통과하므로써 감쇄되지 안는다. 광선은 종래의 구조에서 보다 셀면적이 큰 부분에서 발생된다. 측면-에미터 전자 전계-방출 표시장치 요소의 종래기술 설명은 그와 같은 양극 요소의 인광체로 바이어스 전압접촉을 어떻게 제공하는 가를 제공한다. 본원 명세서에서 설명되는 새로운 구조는 인광체(삽입된)아래에 위치하는 금속 양극접촉을 가지며 전기적으로 바이어스를 적용하기 위한 표면으로부터 그와 같이 삽입된 접촉으로의 연결을 위한 수단을 가질 수 있다.The device structure described above has a side electron emitter located a certain distance above the anode phosphor. The bias is suitably applied so that the emitted electrons are spread over the top surface of the phosphor and collide on a large area of the phosphor element rather than in the other side electron field-emitting device. Thus, with this new structure, the light beam comes to a place where the viewer can see it directly and is not attenuated by passing through the phosphor as in the case of the conventional structure. The light ray is generated in a portion having a larger cell area than in the conventional structure. The prior art description of the side-emitter field-emission display element provides how to provide bias voltage contact with the phosphor of such a bipolar element. The new structure described herein has metal anode contacts located below the phosphor (implanted) and may have means for connection from the surface for applying the electrical bias to the contact so inserted.
측면-에미터 타입 구조가 상기 설명한 명백한 장점을 갖기는 하나, 엘리먼트들간 크기 및 정렬의 가장 정확한 제어가 가능한 이제까지 측면-에미터 전계-방출 장치는 비교적 많은 수의 재료와 처리단계 때문에 제조비용이 비쌌다. 이들 처리 단계는 얼마간의 크기를 만드는 스페이서를 형성시키기 위해 필요한 희생재료의 형상 일치시키는 층을 사용하는 단계를 포함하였다. 본 발명은 제조를 위해 필요한 재료 및 처리단계 몇가지를 제거하였으며, 따라서 제조시간과 비용을 줄이고, 또한 간단한 양극 구조를 제공하고, 측면 음극 구조와 측면 음극타입의 고유한 자동 정렬을 계속 보유한다. 이와 같이 더욱 간단한 구조와 가격이 싼 제조는 표시장치 요소를 위해 사용된 인광체 양극을 갖는 전계 효과 장치와 인광체없는 전계 효과장치 모두를 위해 효과적이다. 따라서 본 발명은 종래기술에서 여러 문제를 해결한다.Although the side-emitter type structure has the obvious advantages described above, the side-emitter field-emitter devices so far capable of providing the most accurate control of the size and alignment between the elements have been expensive to manufacture due to the relatively large number of materials and processing steps . These processing steps involved using a conforming layer of the sacrificial material needed to form the spacer to make some size. The present invention eliminates some of the materials and processing steps necessary for fabrication, thus reducing manufacturing time and costs, providing a simple anodic structure, and retaining the inherent automatic alignment of the side cathode structures and side cathode types. This simpler construction and lower cost manufacturing is effective for both field effect devices with phosphorescent anodes used for display elements and phosphorescent field effect devices. Accordingly, the present invention solves several problems in the prior art.
본 발명은 집적된 전계방출 마이크로전자 장치에 대한 것이며, 특히 전계방출 표시장치에서 사용하기 위한 간단한 양극 구조를 갖는 측면-에미터 전계방출 장치와 그와 같은 마이크로전자 장치를 제조하는 간단한 방법에 대한 것이다.The present invention relates to integrated field emission microelectronic devices, and more particularly, to a side-emitter field emission device having a simple anode structure for use in field emission displays and a simple method for manufacturing such microelectronic devices .
도 1은 본 발명에 따라 만들어진 전계 방출장치의 바람직한 배치장치의 일부에 대한 평면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a plan view of a portion of a preferred arrangement of a field emission device made in accordance with the present invention;
도 2는 본 발명에 따라 만들어진 단일 전계-방출장치 실시예의 단면도.2 is a cross-sectional view of a single field-emission device embodiment made in accordance with the present invention;
도 3은 단일 전계-방출장치 선택적 실시예에 대한 단면도.3 is a cross-sectional view of a single field-emission device selective embodiment.
도 4a 및 4b는 본 발명에 따라 수행된 제조방법 실시예의 흐름도.Figures 4A and 4B are flow diagrams of an embodiment of a manufacturing method performed in accordance with the present invention.
도 5a-5b는 도 4a 및 4b 방법단계 결과에 상응하는 단면도.Figures 5a-5b are cross-sectional views corresponding to the results of the method steps of Figures 4a and 4b.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*Description of the Related Art [0002]
20 : 기질30 : 절연체층20: Substrate 30: Insulator layer
40 : 기준평면50 : 전도층40: Reference plane 50: Conductive layer
60 : 절연체층70 : 양극60: insulator layer 70: anode
75 : 인광체층80 : 절연체75: phosphor layer 80: insulator
90 : 절연층(필름)100 : 에미터층90: insulating layer (film) 100: emitter layer
110 : 블에이드 에지(blade edge)120 : 접촉부110: blade edge 120: contact portion
130 : 절연체층140 : 제어전극130: insulator layer 140: control electrode
160 : 개구160: opening
본 발명의 주요한 목적은 표시장치 각 셀로부터의 개선된 광선 방출을 갖는 표시장치를 제공하는 것이다. 상기 목적은 표시장치 셀에서 사용하기 위해 적합한 전자 전계-방출 장치구조이다. 또다른 목적은 인광체로부터 방출된 광선이 표시장치를 직접 향하도록 하는 것이다. 또다른 목적은 광선 방출 영역이 측면-에미터 타입의 종래기술 장치에서보다 셀영역의 큰 부분을 차지하는 전자 전계-방출 장치 셀 구조를 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 개선된 측면-에미터 전자 전계-방출 표시장치의 다른 특징 및 장점이 실현되도록 하는 금속화 구조이다. 한 특정 목적은 표시장치 셀의 인광체 표면 어느 한 부분도 어둡게 하지 않은 양극 전기적 접촉 구조를 제공하는 것이다. 상기 목적은 표시장치의 관찰자를 향해 반사된 광선을 반사시키도록 거울로서 작용할 수 있는 양극 접촉부를 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 인광체의 쿨롱 에이징이 개선되어 줄어들거나 제거되도록 하는 표시장치 셀 양극구조를 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 특정 목적은 단일 금속화 단계로 만들어질 수 있는 제어전극 구성을 가짐으로써 단순하게 된 표시장치 셀을 제공하는 것이다.It is a principal object of the present invention to provide a display device with improved light emission from each cell of a display device. This object is an electronic field emission device structure suitable for use in a display cell. Another object is to direct the light emitted from the phosphor directly to the display. Another object is to provide an electron field-emission device cell structure in which the light-emitting region occupies a larger portion of the cell region than in the prior art devices of the side-emitter type. Another object of the present invention is a metallization structure that allows other features and advantages of the improved side-emitter field emission display to be realized. One particular objective is to provide a bipolar electrical contact structure that does not darken any portion of the phosphor surface of the display cell. The object is to provide an anode contact which can act as a mirror to reflect the light rays reflected towards the observer of the display. It is yet another object of the present invention to provide a display cell anode structure that improves and reduces or eliminates coulomb aging of the phosphor. It is another specific object of the present invention to provide a simplified display cell by having a control electrode configuration that can be made with a single metallization step.
본 발명의 전체 목적은 다음을 포함하는 측면-에미터 전자 전계-방출 장치의 모든 공지의 장점을 보유하는 개선된 표시장치를 제공하는 것이다. 즉, 음극 가장자리 또는 팁을 극도록 제한한다. 음극-양극간의 거리를 정확히 조정한다(장치 동작 전압을 줄이고 장치-장치 가변성을 줄이기 위해). 음극-제어 전극간의 거리를 정확히 제어한다(제어전극-음극간 겹치는 것을 제어하여 전극간 용량을 제어하고 필요 바이어스 전압을 정확히 제어한다). 제어-전극과 음극 구조 그리고 개선된 정렬밀도를 고유하게 정렬한다. 측면-에미터 전계-방출 장치의 공지장점을 보유함과 관련된 본 발명의 또다른 목적은 장치들간의 상호 연결수를 줄이며, 따라서 제조비용을 줄이고 장치의 신뢰도와 성능 을 증가시키는 직접 구조에 의해 제공되는 디자인 융통성을 제공하는 것이다.The overall objective of the present invention is to provide an improved display device which retains all the known advantages of a side-emitter field emission device comprising: That is, the cathode edge or tip is extremely limited. Correctly adjust the distance between cathode and anode (to reduce device operating voltage and reduce device-to-device variability). Control the distance between the cathode and the control electrode (control the overlap between the control electrode and the cathode to control the inter-electrode capacitance and precisely control the required bias voltage). Control - electrode and cathode structures and improved alignment density. It is a further object of the present invention in relation to retaining the known advantages of the lateral-emitter field-emission device to provide by a direct structure that reduces the number of interconnections between devices, thus reducing manufacturing costs and increasing device reliability and performance Design flexibility.
본 발명의 또다른 중요한 목적은 장치의 크기와 배열의 정확한 제어 및 재생산성 및 경제적인 생산률로 직접된 측면-에미터 전계-방출 표시장치 셀 구조를 만들기 위한 기존의 마이크로 전자 제조기술 및 장치를 사용하는 처리를 제공하는 것이다. 본 발명의 주요목적은 측면-에미터 전계-방출 장치를 위한 단순해진 양극 구조를 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 주요목적은 자동-정렬되는 측면-에미터 전계-방출 장치를 또다른 주요목적은 자동-정렬되는 측면-에미터 전계-방출 장치를 제조하기 위해 필요하였을 몇 개의 마스크를 제거하는 따라서 제조시간과 비용을 줄이는 제조방법이다.It is another important object of the present invention to provide a microelectronic manufacturing technology and apparatus for manufacturing microelectronic devices that are capable of precisely controlling the size and arrangement of the device and producing a direct side-emitter field-emission display cell structure with reproducible acidity and economical production rates. To provide the processing to be used. A primary object of the present invention is to provide a simplified anode structure for a side-emitter field-emission device. It is another principal object of the present invention to provide a self-aligning side-emitter field-emission device, wherein the main purpose is to remove several masks that would have been needed to fabricate the self-aligned side-emitter field- Thus reducing manufacturing time and cost.
본 발명의 한 특징에서, 전계-방출 장치는 기질과 평행하며 간단한 양극 구조를 갖는 측면 에미터로 만들어진다. 측면-에미터 전계-방출 장치에는 수벽 옹스트롬 두께를 가지며 작은 굴곡 반경을 가지는 방출 블레이드 가장자리 또는 팁(tip)을 갖는 얇은-필름 에이터 음극을 갖는다. 단순하게 만들어진 양극장치는 하나 또는 두 개 이상의 제어전극을 가질 수 있다. 양극의 상측표면은 측면 에미터의 평면으로부터 정확하게 떨어져 있으며 적절한 바이어스 전압이 적용되는 때 측면-에미터 음극의 블레이드 가장자리 또는 팁으로부터 전계 방출에 의해 방출된 전자들을 수신한다. 상기의 장치는 제어전극으로 가해진 전기 신호에 의해 에미터로부터 양극으로 전류의 제어를 허용하도록 위치한 하나 또는 두 개 이상의 제어전극을 가지는 다이오드, 삼극진공관, 사극진공간 등으로 구성될 수 있다. 특히 간단한 실시예에서, 단일 제어전극이 에미터 가장자리 위 또는 아래의 한 평면에 위치한다. 이와 같이 간단해진 장치는 전계-방출 표시장치 배열을 포함하는 배열내에서 사용하도록 특별히 적용된다.In one aspect of the invention, the field-emission device is made of a lateral emitter that is parallel to the substrate and has a simple anodic structure. The side-emitter field-emitter device has a thin-film emitter cathode with a water edge thickness and a discharge blade edge or tip with a small radius of bend. A bipolar device made simple can have one or more control electrodes. The upper surface of the anode is precisely spaced from the plane of the side emitter and receives electrons emitted by field emission from the blade edge or tip of the side-emitter cathode when an appropriate bias voltage is applied. The apparatus may include a diode, a triode tube, and a quadrupole space having one or more control electrodes positioned to allow control of current from the emitter to the anode by an electrical signal applied to the control electrode. In a particularly simple embodiment, a single control electrode is located in one plane above or below the emitter edge. This simplified device is particularly adapted for use in an array comprising field-emission display arrays.
본 발명의 또다른 특징에서, 반도체 집적 회로기술의 단계와 유사한 처리단계를 사용하는 신규한 제조처리가 신규한 장치와 이들의 배열을 발생시키도록 사용된다. 제조처리의 다양한 실시예는 전도성이 있거나 절연 기질의 사용을 허용하며 다양한 기능과 복잡함을 가지는 장치의 제조를 허용한다. 양극은 한 코딩에 의해 만들어진 스페이서를 형성한 종래기술 처리의 사용없이 간단하게 제조된다. 간단한 양극 장치에 대한 바람직한 제조처리에서 다음의 단계가 수행된다. 한 양극 필름이 용착되고, 절연체 필름이 양극 필름위에 용착되며, 극도의 얇은 전도성 에미터 필름이 절연체상에 용착되고 패턴이 만들어진다. 트렌치(trench) 개구는 에미터와 절연체를 통해 에칭되며, 양극 필름에서 정지되고, 따라서 에미터의 방출 가장자리를 형성하며 자동으로 정렬시키고, 에미터의 방출 가장자리로부터 양극으로 전자의 전계 방출을 발생시키기에 충분한 전기적 바이어스를 에미터와 양극으로 적용하기 위한 수단이 제공된다. 양극 필름은 전계-방출 표시장치에서 사용하도록 만들어진 장치를 위한 인광체를 포함한다. 제조처리는 추가의 절연체 필름을 용착시키고 에미터 블레이드 가장자리 또는 팁에 자동으로 정렬되는 제어 전극을 위해 추가의 전도체 필름을 용착하도록 하는 단계를 포함한다.In another aspect of the present invention, new manufacturing processes using process steps similar to those of semiconductor integrated circuit technology are used to generate the novel devices and their arrangement. Various embodiments of the manufacturing process permit the use of conductive or insulating substrates and permit the manufacture of devices with various functions and complexities. The anode is simply manufactured without the use of prior art processes to form spacers made by one coding. The following steps are performed in a preferred manufacturing process for a simple bipolar device. A cathode film is deposited, an insulation film is deposited over the cathode film, and an extremely thin conductive emitter film is deposited on the insulation and a pattern is made. A trench opening is etched through the emitter and the insulator and is stopped at the anode film, thus forming the emission edge of the emitter, automatically aligning, and generating field emission of electrons from the emission edge of the emitter to the anode A means for applying sufficient electrical bias to the emitter and anode is provided. The cathode film comprises a phosphor for an apparatus intended for use in a field emission display. The manufacturing process involves depositing an additional insulator film and depositing additional conductor film for the control electrode that is automatically aligned with the emitter blade edge or tip.
도 1은 본 발명에 따라 만들어진 전계-방출 장치의 바람직한 배열 실시예의 일부분 평면도이다. 도 1의 단순 배열에서, 각 전계-방출 장치는 적어도 하나의 또다른 장치와 양극을 공유하며, 각 양극은 두 개 또는 그 이상의 장치에 의해 공유된다. 도 1에서의 에미터 몇 개의 두 장치에 의해 역시 공유된다. 이들 장치 사이의 이같은 엘리먼트 공유는 본 발명의 사용 또는 동작을 위해 필요하지 않으나 더욱 높은 밀도의 배열을 디자인하고 제조하는데 유용할 수 있다(단위 면적당 장치 수의 관점에서). 본 발명에 따라 만들어질 장치의 기본 특징은 도 2의 단일 장치를 가만하므로 쉽게 이해될 수 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a partial plan view of a preferred embodiment of a field-emission device made in accordance with the present invention; In the simple arrangement of Figure 1, each field-emission device shares an anode with at least one other device, and each anode is shared by two or more devices. The emitter in Figure 1 is also shared by several devices. Such element sharing between these devices is not necessary for use or operation of the present invention, but may be useful for designing and manufacturing higher density arrays (in terms of number of devices per unit area). The basic features of the device to be made in accordance with the present invention can be readily appreciated as only a single device of Fig.
도 2는 본 발명에 따라 만들어진 단일 전계-방출 장치의 실시예 단면도이다. 부호(10)로 표기된 전계-방출장치는 납짝한 기질(20)상에 만들어진다. 한 절연체층(30)이 한 상측 주 표면을 가지며, 이같은 주표면은 다른 요소들의 기술을 위해 편리한 기준 평면(40)을 만든다. 한 전도체 층(50)이 삽입된 접촉층으로 사용될 수 있다. 전도층(50)은 도 2에서 도시된 바와 같이 기준 평면상에 놓이며, 전도층(50)을 절연체(30)내에 형성된 리세스내로 용착시키고 결과의 표면을 평탄화로써 만들어질 수 있다.2 is a sectional view of an embodiment of a single field-emission device made according to the present invention. The field-emission device labeled 10 is made on a solid substrate 20. An insulator layer 30 has an upper major surface, which makes a convenient reference plane 40 for the description of other elements. A conductor layer 50 may be used as the inserted contact layer. The conductive layer 50 is placed on a reference plane as shown in FIG. 2 and can be made by planarizing the resulting surface by depositing the conductive layer 50 into the recess formed in the insulator 30.
전도층(50)의 상측표면은 기준평면(40)내에 놓인다. 한 절연체 층(60)은 전도층(50)을 커버하는 기준 평면상에 놓이며 평면(40)과 평행하는 전도층을 양극(70)으로 작용한다. 본원 명세서에서의 바람직한 제조방법은 양극(70)의 상측표면을 측면 에미터(100)의 평면아래에 위치시킨다. 몇 개의 장치가 독립된 양극을 갖게되는 도 2에서와 같은 실시예의 경우, 인접한 장치의 양극이 절연체(80) 영역에 의해 서로 분리되며 절연된다. 도 2의 좌측에서 인접 장치 한 양극(70)의 작은 부분이 절연체(80) 좌측에 도달된다. 이같은 부분이 본 발명 단일 장치의 구조 또는 동작에서는 포함되지 않았다. 일정 두께의 한 절연층(90)을 형성시키는 매우 얇은 전도성은 역시 기질에 평행하게 만들어지며, 따라서 측면 에미터를 형성시킨다. 한 전도 접촉부(120)가 에미터 층(100)을 삽입된 접촉층(50)으로 연결시킬 수 있다. 만약 이때의 장치가 에미터(100) 위에서 한 제어전극(140)을 가질 것이라면, 두 개의 추가층, 절연체층(130) 그리고 제어전극(140)을 형성하도록된 전도체층이 만들어진다. 이같은 장치의 제조방법에서(하기에서 상세히 설명된다), 하나의 개구(160)가 방향성 에칭을 사용하므로써 제공된다. 이와 같은 개구는 상기 양극위와 양극의 상측표면(70)아래에 놓이는 모든 전도체 층과 절연체 층을 통해 연장된다. 개구(160)를 에칭하는 방법은 에칭후에 측면-에미터의 얇은 필름(100)이 끝나는 블레이드 에지 또는 팁(110)을 형성시킨다. 상기 블레이드 에지 또는 팁(110)은 극도로 얇은 측면-에미터 층(100) 두께의 절반으로 제한된 매우 작은 굴곡 반격을 갖는다. 측면 에미터 필름(100)의 바람직한 두께는 약 300 옹스트롬 이하이며, 이는 측면 에미터 블레이드 에지 또는 팁의 굴곡 반경을 약 150 옹스트롬 이하이도록 제한한다. 상기 굴곡 반경은 바이어스 전압이 낮게 적용되도록 콜드-음극 전계 방출을 발생시키기에 충분한, 팁(110)에서 전장을 발생시키는데 중요한 인수이며, 상기 굴곡반경은 필름 두께의 절반이하일 수 있다. 전계 방출을 발생시키는데 효과적인 전장을 결정하는데 중요한 또다른 인수는 절연체 필름(90)의 두께이다. 종래의 반도체 집적 처리에서의 필름두께 제어의 정도는 절연체 필름(9)의 두께를 바람직한 정밀도로 제어하는데 충분하다. 본 발명에 따라 만들어진 장치는 10-50볼트 또는 그 이하의 바이어스 전압으로 동작될 수 있다. 도 2의 바람직한 실시예에서 양극(70)은 적어도 부분적으로 측면 에미터(100) 아래에서 연장된다. 즉, 양극(70)은 개구(160)의 측면벽에 의해 만들어진 방출 에지(110)를 통해 수직평면을 지나 연장된다.The upper surface of the conductive layer 50 lies within the reference plane 40. One insulator layer 60 is placed on the reference plane covering the conductive layer 50 and the conductive layer parallel to the plane 40 serves as the anode 70. The preferred manufacturing method herein places the upper surface of the anode 70 under the plane of the side emitter 100. In the case of the embodiment as in Fig. 2 where several devices have independent anodes, the anodes of adjacent devices are isolated and insulated from each other by an area of the insulator 80. Fig. A small portion of the anode 70, which is adjacent to the left in Fig. 2, reaches the left side of the insulator 80. Fig. Such a portion is not included in the structure or operation of the single device of the present invention. The very thin conductivity that forms an insulating layer 90 of a certain thickness is also made parallel to the substrate, thus forming a side emitter. A conductive contact 120 may connect the emitter layer 100 to the interposed contact layer 50. If the device at this time is to have one control electrode 140 on the emitter 100, a conductor layer is made to form two additional layers, an insulator layer 130 and a control electrode 140. In a method of manufacturing such an apparatus (described in detail below), one opening 160 is provided by using a directional etch. Such openings extend through all of the conductor and insulator layers that lie above the anode and below the top surface 70 of the anode. The method of etching the opening 160 forms a blade edge or tip 110 through which the thin film 100 of the side-emitter ends after etching. The blade edge or tip 110 has a very small bending backlash limited to half of the thickness of the extremely thin side-emitter layer 100. The preferred thickness of the side-emitter film 100 is less than about 300 angstroms, which limits the radius of curvature of the side-emitter blade edge or tip to be less than about 150 angstroms. The bending radius is an important factor for generating an electric field in the tip 110 sufficient to generate the cold-cathode field emission so that the bias voltage is applied low, and the bending radius may be less than half of the film thickness. Another factor that is important in determining the effective field to generate field emission is the thickness of the insulator film 90. The degree of film thickness control in the conventional semiconductor integrated processing is sufficient to control the thickness of the insulator film 9 with a desired precision. An apparatus made in accordance with the present invention may be operated with a bias voltage of 10-50 volts or less. In the preferred embodiment of FIG. 2, the anode 70 extends at least partially beneath the side emitter 100. That is, the anode 70 extends through the vertical plane through the emission edge 110 made by the side wall of the opening 160.
본 발명장치의 다양한 전극으로의 전도성 연결은 종래의 방법으로 만들어지며, 따라서 도면에서는 도시되지 않는다. 이같은 전도성 연결은 도 2 단면도 평면 바깥측에 위치하는 수직 스터드에 의해 만들어진다. 가령 전도성 스터드는 에미터(100) 또는 삽입된 접촉층(50)으로부터 에미터 바이어스 전압이 가해지는 표면 전도 패드로 연장될 수 있다. 에미터 연결로부터 전기적으로 고립된 유사한 전도성 연결은 양극 바이어스 전압의 적용을 위해 양극(70)으로 이어질 수 있다. 이와 유사하게, 본 발명 장치가 제어전극을 가지는 삼극진공관 또는 사극진공관이라면, 제어전극(140)으로 제어신호들을 적용시키기 위해 전도성 연결이 필요하다. 상기에서 설명된 장치의 배열은 에미터 연결이 표면 패드로 직접 이어지고, 삽입된 접촉층(50)이 양극 접촉을 위해 사용되므로 리버스(R5EVERSE)될 수도 있다. 물론 전자들의 전계방출이 일어나도록 하기위해, 가해진 바이어스 전압의 극성은 양극이 에미터에 대하여 양극이 되어야 한다. 동일 가질상에 만들어진 여러장치들이 물리적으로 동일한 배열의 전도성 연결을 가져야 하는 것은 아니다. 어떤 장치들은 삽입된 양극 접촉부를 가질 수 있는가하면 같은 기질상의 다른 장치들은 삽입된 에미터 접촉부를 가질 수 있다. 이같은 배열은 한 장치의 에미터가 다른 장치의 양극으로 연결되어지는 회로에서 콤팩트하고 효율적인 회로배열을 허용한다. 이같은 배열로, 같은 평면에 놓이며 연결되지 않도록 한 유사하지 않은 연결은 측면으로 떨어져 이들 사이에 절연체 재가 끼이도록 하므르써 전기적으로 독립적으로 유지된다.The conductive connection to the various electrodes of the inventive device is made in a conventional manner and is therefore not shown in the drawings. Such a conductive connection is made by a vertical stud located on the outboard side of the cross section of FIG. For example, the conductive stud may extend from the emitter 100 or the inserted contact layer 50 to a surface conductive pad to which an emitter bias voltage is applied. A similar electrically conductive connection electrically isolated from the emitter connection may lead to the anode 70 for application of the anode bias voltage. Similarly, if the apparatus of the present invention is a three-electrode vacuum tube or a bipolar vacuum tube having a control electrode, a conductive connection is required to apply control signals to the control electrode 140. The arrangement of the device described above may be reversed (R5EVERSE) since the emitter connection is directly connected to the surface pad and the inserted contact layer 50 is used for the anode contact. Of course, in order to cause field emission of electrons, the polarity of the applied bias voltage must be an anode with respect to the emitter of the anode. Devices made on the same substrate do not have to have conductive connections in physically identical arrangements. Some devices may have embedded anode contacts, while other devices on the same substrate may have embedded emitter contacts. Such an arrangement allows a compact and efficient circuit arrangement in the circuit where the emitter of one device is connected to the anode of another device. With this arrangement, the dissimilar connections that are placed on the same plane and are not connected are held electrically side by side so that the insulator is sandwiched between them.
도 3은 본 발명에 따라 만들어진 전계-방출 장치의 선택적 실시예 단면도를 도시한 것이다. 도 3의 측면-에미터 전계-방출 장치는 제어전극이 없는 다이오드 장치 또는 장치이다. 도 3에서 도시된 장치의 양극(70)은 양극(70)의 일부인 인광체 층(75)을 포함한다. 만약 상기 양극 인광체가 전도성이며, 전체 양극(70)은 인광체로 이루어진다. 도 3의 양극(70)은 분리하여 표기된 인광체 필름(75)을 갖는 것으로 도시된다. 도 3의 장치는 양극(70)이 측면 에미터(100) 방출 블레이드 에지 또는 팁(110) 아래로 연장되지 않는다는 점에서 도 2와는 다르다. 도 3에서 도시된 선택적 구조를 설명하는 또다른 방법은 측벽이 측면 에미터(100) 방출 에지(110)를 포함하는 수직평면을 만들도록 된, 개구(100)가 양극(70)의 수평 연장부를 지나 연장되도록 하는 것이다. 그러나 개구(160)의 수직 연장부는 아직도 양극(70) 상측표면(이 실시예에서는 인광체 필름(75)의 상측표면)까지만 수직으로 연장되므로써 결정된다. 도 3의 장치에서 개구(160)의 최소 수직 연장부는 절연체 층(90)의 일정 두께와 측면 에미터(100) 일정 두께의 합계이다. 상기 전계 방출 장치는 다수의 양극(70)을 갖도록 만들어진다(도면에서는 도시되지 않음). 이같은 구조의 유용한 예가 에미터마다 세 개의 양극을 가지며, 각 양극마다 각기 다른 인광체 색을 갖는다. 특히 유용한 컴비네이션은 세 개의 양극 장치가 RGB 표시장치의 경우 적색, 녹색 및 청색의 인광체를 갖는 것이다.Figure 3 shows a cross-sectional view of an alternative embodiment of a field-emission device made in accordance with the present invention. The side-emitter field-emission device of Figure 3 is a diode device or device without a control electrode. The anode 70 of the device shown in Fig. 3 includes a phosphor layer 75 that is part of the anode 70. If the anode phosphor is conductive, the entire anode 70 is made of a phosphor. The anode 70 of FIG. 3 is shown as having a separately marked phosphor film 75. 3 differs from FIG. 2 in that the anode 70 does not extend below the side-emitter 100 emission blade edge or tip 110. Another method of describing the optional structure shown in Figure 3 is to provide an opening 100 in which the sidewall is adapted to create a vertical plane including the side emitter 100 emission edge 110, . However, the vertical extension of the opening 160 is still determined by extending vertically up to the upper surface of the anode 70 (in this embodiment, the upper surface of the phosphor film 75). 3, the minimum vertical extension of the opening 160 is the sum of a certain thickness of the insulator layer 90 and a certain thickness of the side emitter 100. [ The field emission device is made to have a plurality of anodes 70 (not shown in the figure). A useful example of such a structure is to have three anodes per emitter, each having a different phosphor color for each anode. A particularly useful combination is that the three anode devices have red, green and blue phosphors for RGB displays.
단순하게된 양극을 갖는 측면-에미터 전계-효과 장치의 다양한 구조적 요소의 바람직한 재료에 대해서 신규하고 바람직한 제조방법의 설명과 더불어 하기에서 설명된다.The preferred materials of the various structural elements of the side-emitter field-effect device having a simplified anode are described below, together with a description of the novel and preferred manufacturing method.
반도체 직접 회로 제조에서 사용된 제조단계와 유사한 단계를 사용하는 신규한 제조방법이 본 발명에 따른 장치들과 이들의 배열을 발생시키도록 사용될 수 있다. 상기 제조방법의 다양한 실시예는 전도성 또는 절연성 기질의 사용을 허용하며 다양한 기능과 복잡성을 갖는 장치의 제조를 허용한다. 본원 명세서에서 설명된 모든 제조방법 실시예의 신규한 특징은 양극이 종래의 방법에서 사용된 스페이서의 사용없이 단순하게 형성된다는 것이다(종래기술의 방법에서는 스페이가 소모적인 형상이 일치하는 코딩에 의해 형성되었다).Novel fabrication methods using steps similar to the fabrication steps used in semiconductor integrated circuit fabrication can be used to generate the devices and arrangements according to the present invention. Various embodiments of the above manufacturing methods permit the use of conductive or insulative substrates and permit the fabrication of devices with various functions and complexities. A novel feature of all the manufacturing method embodiments described herein is that the anode is simply formed without the use of the spacers used in the conventional method (in the prior art method, the speckle was formed by consuming conforming shapes ).
도 4a와 4b는 본 발명에 따라 형성된 제조방법 실시예의 흐름도를 도시한 것이다. 도 5a-5r는 도 4a 도 4b 제조단계 결과에 해당되는 일련의 단면도를 도시한 것이다. 필드-방출 장치의 제조를 위한 바람직한 처리의 다음 설명에서는 도 4a, 4b 및 도 5a-5r가 참고로되며, 같거나 유사한 처리단계와 장치의 상기 단계들에 해당하는 결과의 단면도가 같은 단계 S1, S2, ... S18로 모두 표기된다. 다이오드 장치의 생산을 위한 간단한 정체 처리 윤곽이 먼저 설명되며, 다음으로 도 4a 및 4b에서 도시되고 도 5a-5r의 상응되는 결과에 의해 더욱 더 설명되는 상세한 처리에 대하여 설명한다. 테이블 1은 도 4a 및 4b에서 도시된 처리단계들을 목록한 것이다.Figures 4A and 4B show a flow diagram of a manufacturing method embodiment formed in accordance with the present invention. Figures 5a-5r show a series of cross-sectional views corresponding to the results of the manufacturing steps of Figure 4a, Figure 4b. In the following description of the preferred process for the production of the field-emitter device, reference is made to Figs. 4A, 4B and 5A-5R, wherein the same or similar process steps and cross- S2, ..., S18. A simple stagnation process outline for the production of the diode device is first described, and then the detailed process, which is further illustrated by the corresponding results of Figs. 5a-5r, shown in Figs. 4a and 4b. Table 1 lists the processing steps shown in Figures 4A and 4B.
단순하게된 양극을 갖는 다이오드 전계-방출 장치의 단순한 제조처리에서, 양극 필름(70)이 용착되며(57), 절연체 필름(90)이 양극 필름위로 용착되고(88), 극도로 얇은 전도성 에미터 필름(100)이 절연체위로 용착되고(S12) 패턴이 만들어지며, 트랜치 개구(160)가 에미터와 절연체를 통해 에칭되고(S15), 양극 필름에서 종료되며, 따라서 한 에미터의 방출 에지(가장자리)(110)를 형성하며 자동으로 정렬시키고, 에미터(100)의 방출 에지(110)로부터 양극(70)으로 전자의 전계방출을 발생시키기 위해 충분한 전기적 바이어스를 에미터와 양극으로 적용시키기 위한 수단이 제공된다(S18), 단계(S7)에서 용착된 양극필름(70)은 전계-방출 표시장치에서 사용하기에 특히 적합한 장치를 위한 인광체 필름(75)을 포함한다. 상기 인광체는 어떠한 음극 발광성 물질일 수 있으며, 전도성 및 발광성 착색을 바탕으로 선택될 수 있다.In a simple manufacturing process of a diode field-emitter device with a simplified anode, the anode film 70 is deposited 57, the insulator film 90 is deposited 88 over the cathode film, and an extremely thin conductive emitter The film 100 is deposited over the insulator S12 and a pattern is formed and the trench opening 160 is etched through the emitter and the insulator S15 and is terminated at the anode film and thus the emission edge Means for applying sufficient electrical bias to the emitter and anode to form and automatically align the emitter 100 and to generate field emission of electrons from the emissive edge 110 of the emitter 100 to the anode 70, (S18), the anode film 70 deposited in step S7 includes a phosphor film 75 for a device particularly suitable for use in a field-emission display. The phosphor may be any negative-electrode luminescent material and may be selected on the basis of conductive and luminescent coloring.
S1기질을 제공한다.S1 substrate.
S2 절연층을 용착한다.S2 insulation layer.
S3 리세스를 패턴하고 에칭한다.Pattern and etch S3 recesses.
S4 리세스내에 전도성재를 용착하여 삽입된 접촉층을 형성하도록 한다.A conductive material is deposited in the S4 recess to form the inserted contact layer.
S5 평판화한다.S5 is made flat.
S6 절연층을 용착한다.S6 Insulation layer is deposited.
S7 전도층을 일정한 두께로 용착한다.S7 Conductive layer is deposited to a certain thickness.
S8 절연층을 일정한 두께로 용착한다.S8 Insulate the insulation layer to a certain thickness.
S9제어 전극층을 형성시키기 위해 전도층을 용착시킨다.The conductive layer is deposited to form the S9 control electrode layer.
S10일정한 두께로 절연층을 용착시킨다.S10 The insulating layer is deposited to a constant thickness.
S11삽입된 접촉층으로 전도성 접촉을 제공한다.S11 Provides conductive contact with the inserted contact layer.
S12극도로 얇은 에미터 층을 용착시키고 패턴을 만든다.S12 Extremely thin layer of emitter is deposited and patterned.
S13 절연층을 예정된 두께로 용착시킨다.S13 insulation layer to a predetermined thickness.
S14필요하다면 제어전극층을 용착시키고 패턴을 만든다.S14 If necessary, the control electrode layer is deposited and patterned.
S15개구를 양극 상측 표면 아래로 제공한다.S15 opening below the anode top surface.
S16 에미터, 제어전극(만약 필요하다면) 그리고 양극 접촉부로 접촉구멍을 개방한다.S16 Open contact hole with emitter, control electrode (if necessary) and anode contact.
S17금속 접촉부를 용착시킨다.S17 Metal contact is welded.
S18적절한 바이어스와 신호 전압을 적용하기 위한 수단을 제공한다.S18 provides a means for applying appropriate bias and signal voltages.
테이블 Ⅰ도 4a 및 4b에서 도시된 제작 처리단계의 블록.Blocks of the production processing steps shown in Table I Figs. 4A and 4B.
삼극관, 사극관 등에 대한 제작 처리가 추가의 절연체 필름(130)을 용착시키고 제어전극을 위한 추기의 전도성 필름(140)을 용착시키기 위한 단계들을 포함한다. 상기의 제어전극은 한 제어 전극 에지(150)를 가지며 이 에지는 에미터 블레이드 에지 또는 팁(110)과 자동으로 정렬된다. 다음의 상세한 설명에서, 이들 추가의 단계들은 선택적인 단계로서 포함되며, 제어전극들이 특징 장치 구조내에 포함되는 경우에만 수행된다. 도 5a-5r 결과에 의해 설명되는 도 4a 및 4b의 상세한 처리는 특정 처리단계를 삭제하므로써 더욱 더 간단한 장치를 만들도록 수정될 수 있다.The fabrication process for the triode, quadrupole tube and the like includes the steps of depositing the additional insulating film 130 and depositing the additional conductive film 140 for the control electrode. The control electrode has a control electrode edge 150 that is automatically aligned with the emitter blade edge or tip 110. In the following detailed description, these additional steps are included as optional steps and are performed only if the control electrodes are included in the feature apparatus structure. The detailed processing of Figs. 4A and 4B, which is illustrated by the results of Figs. 5A-5R, can be modified to create an even simpler device by deleting certain processing steps.
하기에서 도 4a, 4b, 5a, 5r과 관련하여 전계-방출 장치를 만들기 위한 적합한 방법에 대한 상세한 설명이 제공된다.A detailed description of a suitable method for making the field-emission device in conjunction with Figures 4A, 4B, 5A, 5R is provided below.
하난 두 개의 제어 전극으로 삼극관 장치를 만들기 위해 도 4a, 4b, 5a, 5r에서 설명된 방법이 수행된다. 실리콘 웨이퍼일 수 있는 기질(20)이 제공된다(단계 S1). 한 절연층(30)이 기질상에 용착된다(단계 S2). 이는 가령 실리콘 기질상에 약 1마이크로미터 두께의 실리콘 산화물 필름을 성장시키므로써 실행된다. 전두체재를 용착시키기 위한 절연체 표면상에 한 패턴이 만들어진다. 바람직한 방법에서, 리세스의 패턴이 만들어지고 절연체 층의 표면내로 에칭된다(단계 S3). 단계(S4)에서, 삽입된 접촉층(50)을 형성시키기 위해 금속이 리스세내에 용착되며 다음에 평탄하게 된다(단계 S5). 단계 S4에서 용착된 전도성 재는 알루미늄, 텅스텐, 티타늄 등과 같은 금속일 수 있으며, 주석 산화물, 인듐 주석 산화물 등과 같은 투명한 전도체일 수 있다(기질상에 만들어진 모든 장치에 대한 공동 에미터 사용의 경우, 기질은 전도성이 있으며 삽입된 에미터 접촉부 기능을 수행한다. 이같은 응용의 경우, 단계 S2와 유사한 단계가 한 제어전극을 기질로부터 절연시키기 위해 필요하다 하더라도 단계 S2, S3, S4, S5가 생략될 수 있다. 절연층(60)은 용착된다(단계 S6). 이는 가령 약 0.1 내지 2 마이크로미터의 두께로 실리콘 산화물을 화학적으로 진공 용착시키는 것이다.The method described in Figures 4a, 4b, 5a, 5r is carried out to make the triode device with two control electrodes. A substrate 20, which may be a silicon wafer, is provided (step S1). An insulating layer 30 is deposited on the substrate (step S2). This is done, for example, by growing a silicon oxide film about 1 micrometer thick on a silicon substrate. One pattern is made on the insulator surface to deposit the front head structure. In a preferred method, a pattern of recesses is created and etched into the surface of the insulator layer (step S3). In step S4, the metal is deposited in the recess to form the inserted contact layer 50 and then is planarized (step S5). The deposited conductive material in step S4 may be a metal such as aluminum, tungsten, titanium, or the like, and may be a transparent conductor such as tin oxide, indium tin oxide, or the like. (In the case of using a common emitter for all devices made on a substrate, In this application, steps S2, S3, S4, and S5 may be omitted, although steps similar to step S2 are necessary to insulate one control electrode from the substrate. The insulating layer 60 is deposited (step S6), which is to chemically vacuum deposit the silicon oxide to a thickness of, for example, about 0.1 to 2 micrometers.
한 전도층이 일정한 두께로 용착되며 양극층(70)을 형성시키기 위해 패턴이 만들어진다. 만약 양극(70)의 광원으로 작용하기 위해 음극발광체인 것으로 요구되지 않는다면 단계 S7에서 용착된 전도성 양극층(70)은 금속 필름이거나 인듐 산화물 또는 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 전도성 필름일 수 있다. 만약 이같은 장치가 표시장치와 같은 발광 응용에서 사용될 것이라면, 전도성층은 전도성 인광체(75)이거나 상측 표면에서 인광체의 얇은 필름을 갖는 전도재로 이루어진 혼합층일 수 있다. 적절한 인광체로는 적절한 인광체로는 아연 산화물(ZnO), 아연 황화물(ZnS) 그리고 많은 다른 화합물들을 포함한다. 다른 적절한 인광체로는 ZnO: Zn; SnO2: En; ZnGa2O4: Mn; La2O2S: Tb; Y2O2S:Eu; LaOBr:Tb; ZnS:Zn+In2O3; ZnS:Cu,A1+In2O3; (ZnCd)S:Ag+In2O3그리고 ZnS:Mn+In2O3가 있다.A conductive layer is deposited to a constant thickness and a pattern is formed to form the anode layer 70. If it is not required to be a cathode emitter to act as a light source of the anode 70, the conductive anode layer 70 deposited in step S7 may be a metal film or a conductive film such as indium oxide or indium tin oxide (ITO). If such an apparatus is to be used in a light emitting application such as a display device, the conductive layer may be a conductive phosphor 75 or a mixed layer of a conductive material having a thin film of a phosphor at the upper surface. Suitable phosphors include zinc oxides (ZnO), zinc sulfide (ZnS) and many other compounds as suitable phosphors. Other suitable phosphors include ZnO: Zn; SnO 2: En; ZnGa 2 O 4 : Mn; La 2 O 2 S: Tb; Y 2 O 2 S: Eu; LaOBr: Tb; ZnS: Zn + In 2 O 3 ; ZnS: Cu, A1 + In 2 O 3; (ZnCd) S: Ag + In 2 O 3 and ZnS: Mn + In 2 O 3 .
또다른 적절한 인광체재로는 Advances in Electronics and Electron Physics Vol. 79(Academic Press, Sam Diego, (A, 1990) 제 271-373 쪽 다까쉬 하세 등의 음극선 튜브의 인광체재에서 설명된다. 양극층(70)이 패턴이 만들어질 것이라면, 이와 같은 패터닝은 층에 패턴을 만들기 위해 석판 인쇄와 에칭을 사용하여 반도체 제조방법에서 통상적인 서브처리에 의해 실행된다. 특히 양극층(70)은 단계(S3, S4 및 S5)에 유사한 방법으로 형성되고 패턴이 만들어질 수 있다.Other suitable phosphorescent materials are described in Advances in Electronics and Electron Physics Vol. (A, 1990) pp. 271-373, which is incorporated herein by reference in its entirety. In case the anode layer 70 is to be patterned, The anode layer 70 is formed in a similar manner to the steps S3, S4 and S5 and a pattern can be made have.
다음 단계(S8)에서 절연층(90)은 정확히 일정한 두께로 용착된다. 절연층(90)의 이같이 일정한 두께는 에미터-양극간의 근접거리를 결정하는데 중요하며, 따라서 일정하게 가해진 바이어스 전압으로 발생된 전장을 결정하는데 중요하다. 단계(S8)는 0.1 내지 2 마이크로미터 범위로 일정한 두께까지 실리콘 산화물은 화학적으로 진공용착시킴을 포함한다.In the next step S8, the insulating layer 90 is deposited with an exactly constant thickness. This constant thickness of the insulating layer 90 is important in determining the proximity distance between the emitter and the anode and is therefore important in determining the electric field generated by the constant applied bias voltage. Step S8 includes chemically vacuum depositing the silicon oxide to a constant thickness in the range of 0.1 to 2 micrometers.
단계 S9 및 S10은 제어 전극층(140)이 에미터 층(100) 아래에 있는 것이 필요하면 수행된다. (이같은 제어전극 층은 5i-5j에서는 도시되지만 5k-5r로부터는 삭제되어 하측의 제어전극층이 없는 선택을 설명하도록 한다) 만약 필요하다면, 전도성 제어 전극층(140)은 단계(S9)에서 용착되고 패턴이 만들어진다. 단계 S10에서 일정한 두께의 절연층(130)이 전도성 제어 전극층(140)상에 용착되어 이를 절연시키고 다음의 단계를 위해 기질에 평행하게 납짝한 절연 표면을 제공하도록 한다. 단계 S9 및 S10이 수행됨과 관계없이 평평한 절연표면이 제공된다.Steps S9 and S10 are performed if control electrode layer 140 is required to be below emitter layer 100. (Such a control electrode layer is shown in 5i-5j but is removed from 5k-5r to explain the selection without the lower control electrode layer.) If necessary, the conductive control electrode layer 140 is deposited in step S9, Is created. In step S10, a certain thickness of insulating layer 130 is deposited on the conductive control electrode layer 140 to insulate it and provide a flat insulating surface parallel to the substrate for the next step. Regardless of whether steps S9 and S10 are performed, a flat insulating surface is provided.
제조방법에 대한 이같은 설명은 나머지 제조단계와 장치의 해당 단면도를 각각 보여주는 도 4b와 도 5k-r와 관련하여 계속된다. 단계 S11에서, 전도성 접촉부(120)가 삽입된 접촉층(50)과의 오옴 접촉을 만들도록 적절한 접촉 구멍을 개방시키고 이들속으로 전도성재를 용찰시키므로써(스터드를 형성시키어) 상기 삽입된 접촉층(50)으로 제공된다. 단계 S12에서, 극도로 얇은 에미터층(100)이 용착되며 패턴이 만들어진다. 전도성 측면-에미터 층(100)을 위한 바람직한 재료로는 티타늄, 탄탈늄, 몰리브테늄 또는 티타늄-텅스텐 합금과 같은 이들의 합금이다. 그러나, 알루미늄, 금, 실버, 구리, 구리-도핑 알루미늄, 백금, 팔라듐, 폴리크리스톨라인 실리콘 등 또는 주석 산화물 또는 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 투명한 얇은 필름 전도체와 같은 많은 다른 전도체가 사용될 수 있다. 전자 방출을 위한 낮은 일함수를 갖는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이점과 관련하여, 바람직한 재료는 3전자 볼트 이하인 일함수를 가지며, 더욱더 바람직한 재료는 1전자 볼트이하인 일함수를 가진다. 단계 S12에서의 용착은 약 100~300 옹스트롬 두께인 필름을 형성하도록 제어되어 그 최종 구조에서 150 옹스트롬이하 바람직하게는 50 옹스트롬이하의 곡률 반경을 갖는 에미터 블레이드 에지 또는 팁(110)을 갖도록 한다. 도 2의 바람직한 실시예는 제조하기 위해 , 측면 에미터(100)는 적어도 양극(70)의 일부를 지나 연장되도록 측면 에이터의 패턴이 만들어진다. 한 절연체(130)는 에미터 층위에 용착된다(단계 S13) 다시 이는 가령 0.1 내지 2 마이크로미터 두께의 규소 산화물의 화학적 진공 용착일 수 있다. 만약 두 개의 제어전극이 있고, 에미터 층(100)의 평면에 대한 대칭이 바람직하다면, 이같은 절연체층(130)은 단계 S10에 용착된 절연체 층(130)과 같은 두께로 만들어져야 한다. 만약 제어 전극(140)이 만들어질 것이라면 한 전도성 재료가 용착되거나 패턴되어(단계 S14) 상측 제어 전극층(140)을 형성하도록 한다. 제어전극(140)은 삽입된 접촉층(50)의 경우에서처럼 리세스 패턴으로 용착되고 평탄하게 된다. 단계 S4, S9(만약 수행된 다면), S12, S14 (만약 수행된다면)는 전도성 필름은 단계 S7에서 용착되고 패턴이 만들어진 양극 필름에 관련하여 적어도 부분적인 정렬로 모두 용착된다.This description of the fabrication method continues with respect to Figures 4b and 5k-r which respectively show the corresponding fabrication steps and corresponding cross-sections of the device. In step S11, the conductive contact 120 is opened by opening an appropriate contact hole to create an ohmic contact with the inserted contact layer 50 and by looking at the conductive material into them (by forming a stud) (50). In step S12, an extremely thin emitter layer 100 is deposited and patterned. Preferred materials for the conductive side-emitter layer 100 are alloys of these, such as titanium, tantalum, molybdenum, or titanium-tungsten alloys. However, many other conductors can be used, such as aluminum, gold, silver, copper, copper-doped aluminum, platinum, palladium, polycrystalline silicon, etc. or transparent thin film conductors such as tin oxide or indium tin oxide (ITO). It is preferable to use a material having a low work function for electron emission. In this regard, the preferred material has a work function that is less than or equal to three electron volts, and the more preferred material has a work function that is less than or equal to one electron volt. The deposition at step S12 is controlled to form a film about 100 to 300 angstroms thick so as to have an emitter blade edge or tip 110 with a radius of curvature of less than 150 angstroms and preferably less than 50 angstroms in its final structure. 2, a side emitter 100 is patterned such that it extends past at least a portion of the anode 70 for fabrication. One insulator 130 is deposited over the emitter layer (step S13) again, which may be a chemical vacuum deposition of silicon oxide, for example, 0.1 to 2 micrometers in thickness. If there are two control electrodes and symmetry about the plane of the emitter layer 100 is desired, then such an insulator layer 130 should be made as thick as the insulator layer 130 deposited in step S10. If the control electrode 140 is to be fabricated, one conductive material is deposited or patterned (step S14) to form the upper control electrode layer 140. The control electrode 140 is deposited and planarized in a recess pattern as in the case of the inserted contact layer 50. [ Steps S4, S9 (if performed), S12, S14 (if performed) are all deposited in at least partial alignment with respect to the deposited and patterned cathode film in step S7.
단계 S15에서 양극층(70) 상측 표면으로 놓인 모든 층들을 통과하는 개구가 제공된다. 이같은 개구는 적어도 에미터 층(50)의 일부와 교차하도록 만들어지며 (그리고 필요하다면 제어전극 층(140)을 갖는) 에미터 층(100)의 에미터 에지(110)를 형성하도록 한다.(그리고 필요하다면 제어 전극층(140)의 에지(150)를 만들도록 한다) 이같은 단계는 반도체 제조문헌에서 트렌치 에칭이라 하는 반응성 이온 에칭과 같은 종래의 방향성 에칭 처리를 사용하여 수행된다. 도 2의 바람직한 실시예를 제조하기 위한 단계 S15가 절연체(90)의 적어도 일부가 적어도 양극(70)의 일부를 커버하도록 하는 동안 수행한다.In step S15, an opening is provided through which all layers lying on the upper surface of the anode layer 70 are passed. Such openings are made to cross at least a portion of the emitter layer 50 (and with the control electrode layer 140 if necessary) to form the emitter edge 110 of the emitter layer 100 (and If necessary, to make edge 150 of control electrode layer 140). Such steps are performed using conventional directional etching processes, such as reactive ion etching, referred to as trench etching, in the semiconductor manufacturing literature. Step S15 for fabricating the preferred embodiment of FIG. 2 is performed while at least a portion of the insulator 90 covers at least a portion of the anode 70.
단계 S16에서는 필요에 따라 접촉 구멍이 에미터, 제어전극 및 양극으로 개방된다. 금속 접촉부는 단계 S17에서 필요한 곳에 용착된다. 선택에 따라 이같은 처리부분(단계 S16 및 S17)이 단계 S13 또는 S14 이후 그러나 S15 이전에 수행될 수 있다. 이같은 경우에, 처리단계의 순서는 다음과 같다. S13, S14(만약 사용된다면) S16, S17 그다음 S15 어떤 표시장치 응용(소위 헤드스-업(head-up) 표시장치)의 경우에는 모든 필름을 위해 투명한 재료를 사용하는 장치 구조를 형성하는 것이 바람직하다. 본 발명에서의 동작가능하며 바람직한 필름두께로 상기 투명한 필름이 만들어질 수 있다.In step S16, the contact hole is opened to the emitter, the control electrode and the positive electrode, if necessary. The metal contact is welded to the necessary place in step S17. Optionally, such processing portions (steps S16 and S17) may be performed after step S13 or S14 but before step S15. In this case, the order of the processing steps is as follows. S13, S14 (if used) S16, S17 and then S15 For some display applications (so-called head-up displays) it is desirable to form a device structure using transparent materials for all films Do. The transparent film can be made with an operable and preferred film thickness in the present invention.
단계 S18에서, 적절한 전기적 바이어스 전압과 적절한 신호 전압(제어 전극을 사용하는 장치의 경우)을 적용하기 위한 수단이 제공된다. 이같은 수단으로는 전기적 접촉을 만들기 위해 장치 상측 표면에 선택적으로 제공되는 접촉 패드를 포함할 수 있으며 선택에 따라 테이프 자동 접합, 플립-칩 또는(4접합을 위한 수단과 같은 도선 접합을 포함할 수 있다. 물론, 장치의 사용할 때에는 종래의 전원과 신호원 적절한 바이어스 전압과 제어신호를 공급하도록 제공되어야 한다. 이들은 에미터 에지(110)로부터 양극(70)으로 전자흐름의 콜드-음극 전계 방출을 발생시키도록 올바른 전극(양극의 포지티브)의 충분한 전압 크기를 제공함을 포함한다. 만약 필요하다면, 전기적 접촉을 만들기 위해 필요한 전도성 접촉 스터드 또는 접촉 패드가 있는 것을 제외하고는 장치 상측 표면으로 반응이 없는 층이 적용된다. 이로서 도 4a, 4b, 5a-r에서 설명된 상세한 처리의 설명을 끝낸다.In step S18, means are provided for applying an appropriate electrical bias voltage and an appropriate signal voltage (in the case of a device using a control electrode). Such means may include a contact pad selectively provided on the upper surface of the device to make an electrical contact and may optionally include a lead junction such as a tape self-joining, flip-chip or a means for joining Of course, should be provided to supply a conventional bias voltage and control signal to the conventional power supply and source when using the device, which generates a cold-cathode field emission of the electron flow from the emitter edge 110 to the anode 70 If there is an unreacted layer to the top surface of the device, with the exception of the conductive contact studs or contact pads needed to make the electrical contact, if necessary, apply a sufficient voltage magnitude of the correct electrode This concludes the description of the detailed processing described in Figs. 4A, 4B and 5A-r.
개구(160)에서 진공 또는 저압 불황성 가스와 함께 동작하는 전계-방출 셀을 갖는 것 바람직하면 그와 같은 공간 또는 중공을 에워싸는 것이 필요하다.It is desirable to have such a space or cavity in the opening 160 if it is desirable to have an electric field-emitting cell that works with a vacuum or low-pressure non-flammable gas.
이는 리서치 공개'번호 305, 1987년 9월 에서의 공보 30510, 집적회로 장치 크기 및 처리에 적합한 이온화 가스 장치에서 설명된 것과 유사한 방법에 의해 실시될 수 있다. 이같은 방법은 단계 S15에서 제공된 개구와 같이만 그같은 개구처럼 깊지는 않은(즉 양극층(70) 높이까지 깊게 연장되지는 않은) 개구에 연결된 작은 보조 개구를 에칭하므로써 시작될 수 있다. 이같은 보조 개구는 에미터 가장 자리 영역으로부터 멀리 떨어져 있는 공동의 일부에서 만들어진다. 공동을 위한 개구와 이에 연결된 보조 개구는 일시적으로 파릴린(parylene)과 같은 희생적인 유기재로 채워지고, 다음에 평탄하게 된다. 무기의 절연체는 용착되어져 공동을 포함하기 위해 희생되는 재료를 포함하는 전 장치 표면에 걸쳐 연장된다. 보조의 개구를 통해서만 반응성 이온 에칭에 의해 무기의 절연체내에 한 구멍이 만들어진다. 희생적인 유기재는 상기 구멍을 통해 동작하는 산소 플라즈마 에칭과 같은 플라즈마 에칭에 의해 공동내로 부터 제거된다. 다음에 상기 장치를 에워싸는 대기는 공동을 비우기 위해 제거된다. 불활성 가스 충전재(충전물)가 필요하면, 바람직한 기압으로 그같은 가스가 제거된다.This can be done by a method analogous to that described in Research Publication No. 305, Publication No. 30510, September 1987, Integrated Circuit Device Size and Ionization Gas Apparatus Suitable for Processing. Such a method can be initiated by etching small auxiliary openings connected to openings not deep enough (such as not to extend deeper to the height of the anode layer 70) just like the openings provided in step S15. Such an auxiliary opening is made in a portion of the cavity remote from the emitter edge region. The opening for the cavity and the auxiliary opening connected thereto are temporarily filled with a sacrificial organic material such as parylene and then flattened. The insulator of the weapon is welded and extends over the entire device surface including the material sacrificed to include the cavity. A hole is made in the insulator of the weapon by reactive ion etching only through the auxiliary opening. The sacrificial organic material is removed from the cavity by plasma etching, such as oxygen plasma etching, operating through the hole. The atmosphere surrounding the device is then removed to empty the cavity. If an inert gas filler (filler) is required, such gas is removed at the desired atmospheric pressure.
다음에 구멍과 보조구멍이 구멍을 채우기 위해 무기재를 스퍼터(sputter) 용착시키므로써 즉기 채워진다. 케터링(gettering)재의 삽입이 필요하면 구멍-채우기 단계는 둘 또는 그 이상의 적은 단계들로 이루어진다. 즉 게터(getter)재를 용착시키고, 다음에 플러그를 완성하기 위해 무기 절연체를 용착시킨다. 무기 절연체의 플로그가 공동을 밀폐시키고 진공 또는 불활성 가스가 삽입된 채로 유지시킨다. 만약 케터링재가 사용된다면 산소 또는 가령 황을 포함하는 가스와 같은 바람직하지 않은 가스를 게터하도록 선택된다. 상기의 적절한 게터 재로는 Ca, Ba Ti, Th의 합금 또는 진공 튜브 구조의 기술분야에서 알려진 게터 재가 있을 수 있다. 진공 또는 가스 대기를 담기위한 이같은 방법이 도 4a, 4b, 5a-5r에서는 설명되지 않는다.The holes and auxiliary holes are then filled by sputtering the inorganic material to fill the holes. If a gettering insert is needed, the hole-fill step consists of two or more smaller steps. The getter material, and then the inorganic insulator is deposited to complete the plug. The plug of the inorganic insulator closes the cavity and keeps vacuum or inert gas inserted. If a ketting agent is used, it is selected to get an undesirable gas such as oxygen or a gas containing sulfur, if used. Said suitable getter material may be an alloy of Ca, BaTi, Th or a getter material known in the art of vacuum tube construction. Such a method for containing a vacuum or gas atmosphere is not described in Figures 4a, 4b, 5a-5r.
당해 기술분야에 숙련된 자라면 도 1에서 배열과 같은 전계-방출장치의 집적된 배열이 다수 장치들 사이의 다양한 상호연결을 제공하면서 같은 지질상에서 다수의 전계-방출 장치를 위해 설명된 제조 방법 각 단계를 동시에 수행하므로써 만들어질 수 있음을 이해할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that the integrated array of field-emission devices, such as the array in FIG. 1, provides a variety of interconnections between multiple devices, while the fabrication method described for the plurality of field- Steps may be performed concurrently.
본 발명에 따라 만들어진 전계-방출 장치들의 집적된 배열은 본원 명세서에서 설명된대로 각 장치를 가지며, 이들 장치들은 셀마다 적어도 하나의 에미터와 적어도 하나의 양극을 포함하는 셀로서 배열된다. 상기 셀들은 행과 열을 따라 배열되며, 가령 양극은 각 행을 따라 에미터는 열을 따라 상호 연결된다.An integrated array of field-effect devices made in accordance with the present invention has each device as described herein, and these devices are arranged as cells comprising at least one emitter and at least one anode per cell. The cells are arranged along rows and columns, for example the anodes are interconnected along the rows along the emitters.
본 발명의 전계 방출장치 구조 및 제조방법, 특히 영상을 만들기 위한 그리고 높은 해상도로 문자 또는 그래픽 정보를 표시하기 위한 납짝한 패널 표시장치를 만드는데는 많은 다양한 용도가 있다. 본 발명의 장치로 만들어진 패널 표시장치의 타입은 이들이 제조가 간단하고, 제조비용이 싸며, 전력 소모가 적고 조도가 더욱 밝으며 견방각도 개선되었기 때문에 액정셀을 포함하는 기존의 어떠한 표시장치도 대체시킬 수 있을 것으로 기대된다.The field emission device structure and manufacturing method of the present invention, in particular, there are many various uses for making a flat panel display device for producing images and for displaying character or graphic information with high resolution. The type of panel display made with the device of the present invention can replace any existing display device including a liquid crystal cell because they are simple to manufacture, cheap to manufacture, low in power consumption, It is expected to be possible.
본 발명에 따라 만드어진 표시장치는 가상 시스템을 위한 표시장치와 같은 많은 새로운 응용에서 사용될 것으로 기대된다. 투명한 기판 및 풀림을 사용하는 실시예에서, 본 발명의 구조를 사용하는 표시장치는 향상된 사실성 표시장치를 위해 특히 유용하다.Display devices made in accordance with the present invention are expected to be used in many new applications such as display devices for virtual systems. In embodiments using transparent substrates and annealing, the display device using the structure of the present invention is particularly useful for an enhanced reality display.
또한 생산단계의 순서가 다양한 목적을 위해 어느 정도 변경될 수 있다. 선판인쇄 패터닝, 용착, 에칭 또는 다른 제조기술이 사용될 수 있다. 기능적으로 동등한 재료가 설명된 실시예에서 사용된 특정재료를 대체하도록 사용될 수 있으며, 바람직한 크기가 변경될 수 있고, 장치를 다양한 용도와 조건에 적용시키기 위한 다른 수정이 가능하다.In addition, the sequence of production steps can be changed to some extent for various purposes. Lithographic patterning, deposition, etching, or other fabrication techniques may be used. Functionally equivalent materials can be used to replace the specific materials used in the described embodiments, the preferred sizes can be varied, and other modifications are possible to adapt the device to a variety of uses and conditions.
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