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모체 기판;
상기 모체 기판 상에 형성된 박막 구조의 미소 가열부;
상기 미소 가열부 상에 상기 미소 가열부의 중앙부로부터 이격되어 형성된 박막 구조의 캐소드부;
상기 캐소드부 양쪽 외곽 상부에 형성된 게이트부;
상기 게이트부 상의 스페이서를 통해 상기 캐소드부과 이격되어 형성되어 있는 애노드부;를 포함하고,
상기 캐소드부와 상기 애노드부 사이에는 진공의 전자통과영역이 형성되어 있는 진공 채널 트랜지스터
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제1 항에 있어서,
상기 모체 기판은 상기 미소 가열부가 박막 구조를 갖도록 하부면 중앙부가 식각을 통해 제거되어 있고,
상기 미소 가열부는,
상기 모체 기판 상에 형성된 실리콘 산화막;
상기 실리콘 산화막 상에 형성되고, 중앙부가 외곽보다 얇은 박막형태를 갖는 다결정 실리콘막; 및
상기 다결정 실리콘막의 상기 중앙부 상에 형성된 전자방출용 물질막을 포함하고,
상기 미소 가열부는 중앙부가 하부로 오목한 구조로 형성되며, 상기 모체 기판의 제거에 의해 상기 실리콘 산화막의 중앙부 하부 면이 노출되며, 상기 다결정 실리콘막의 중앙부는 국부 미소 가열기 기능을 하는 것을 특징으로 하는 진공 채널 트랜지스터
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제2 항에 있어서,
상기 다결정 실리콘막의 상기 중앙부는 직사각형 평판구조를 갖거나 지그재그 형태의 형판 구조를 가지며,
상기 전자방출용 물질막은 상기 다결정 실리콘막의 상기 중앙부를 채우는 매립 구조로 형성됨으로써, 상기 다결정 실리콘막의 외곽과 동일 상면을 갖는 것을 특징으로 하는 진공 채널 트랜지스터
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제1 항에 있어서,
상기 캐소드부는,
상기 미소 가열부 상부로 형성된 다결정 실리콘막; 및
상기 다결정 실리콘막 상의 중앙부에 전자방출용 물질막으로 형성된 상기 캐소드;를 포함하고,
상기 캐소드부는 상기 미소 가열부의 양쪽 외곽 상부에 형성된 실리콘 산화막을 통해 상기 미소 가열부 상부로 적층되며,
상기 미소 가열부는 중앙부가 하부로 오목한 구조로 형성되어, 상기 미소 가열부에 형성된 전자방출용 물질막은 상기 다결정 실리콘막으로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 채널 트랜지스터
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제1 항에 있어서,
상기 게이트부는,
상기 캐소드부의 양쪽 외곽 상부로 각각 형성된 제1 실리콘 산화막;
각각의 상기 제1 실리콘 산화막 상에 형성된 다결정 실리콘으로 형성된 게이트; 및
각각의 상기 게이트 상에 형성된 제2 실리콘 산화막:을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 채널 트랜지스터
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6
제1 항에 있어서,
상기 애노드부는,
하부로 중앙부가 볼록한 실리콘 기판:
상기 실리콘 기판 하부면으로 형성되되, 중앙부 소정부분에는 형성되지 않는 실리콘 산화막;
상기 실리콘 산화막의 하면 중앙부로 형성되되, 상기 소정부분을 통해 상기 실리콘 기판과 컨택하는 금속층의 애노드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 채널 트랜지스터
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제6 항에 있어서,
상기 게이트부는 상기 캐소드부의 양쪽 외곽 상부로 각각 제1 실리콘 산화막, 게이트 및 제2 실리콘 산화막을 포함하고,
각각의 상기 제2 실리콘 산화막 상에 스페이서가 형성되고, 상기 스페이서 상에 상기 애노드부가 적층됨으로써, 상기 애노드는 상기 캐소드부의 캐소드로부터 이격되어 상기 캐소드로부터 방출된 전자가 상기 애노드로 도달될 수 있도록 하는 상기 전자통과영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 진공 채널 트랜지스터
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삭제
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모체 기판;
상기 모체 기판의 중앙부로부터 이격되고, 중앙부에 국부 미소 가열기를 구비한 박막 구조의 캐소드부;
상기 캐소드부 상의 스페이서를 통해 상기 캐소드부와 이격되어 형성되어 있는 애노드부;를 포함하고,
상기 캐소드부와 상기 애노드부 사이에는 진공의 전자통과영역이 형성되어 있으며,
상기 캐소드부는, 상기 모체 기판의 양쪽 외곽 상부로 형성된 실리콘 산화막을 통해 상기 모체 기판과 이격되고,
상기 캐소드부는 다결정 실리콘막, 상기 다결정 실리콘막 중앙부로 형성된 상기 국부 미소 가열기 및 상기 다결정 실리콘막 상의 중앙부에 전자방출용 물질막으로 형성된 상기 캐소드;를 포함하고,
상기 애노드부는, 하부로 중앙부가 볼록한 실리콘 기판: 상기 실리콘 기판 하부면으로 형성되되, 중앙부 소정부분에는 형성되지 않는 실리콘 산화막; 상기 실리콘 산화막의 하면 중앙부로 형성되되, 상기 소정부분을 통해 상기 실리콘 기판과 컨택하는 금속층의 애노드;를 포함하며,
상기 애노드부는 양쪽 외곽 상부로 형성된 실리콘 산화막 및 상기 스페이서를 통해 상기 캐소드부 상부로 적층되어 상기 캐소드부로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 다이오드 소자
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10
모체 기판 상에 미소 가열부를 형성하는 단계;
상기 미소 가열부 상에 캐소드부를 형성하는 단계;
상기 캐소드부 양쪽 외곽 상부로 게이트부를 형성하는 단계;
상기 미소 가열부의 전자방출용 물질막으로부터 상기 캐소드부가 이격되도록 상기 전자방출용 물질막 상의 소정 물질막들을 제거하는 단계;
실리콘 기판 상에 애노드가 형성된 상부 구조체를 형성하는 단계; 및
상기 애노드가 상기 캐소드부 사이에 진공의 전자통과영역이 형성되도록 상기 상부 구조체를 스페이서를 통해 상기 게이트부로 결합시키는 단계;를 포함하는 진공 채널 트랜지스터 제조방법
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제10 항에 있어서,
상기 미소 가열부를 형성하는 단계는
상기 모체 기판상에 액티브 영역(Active Area)을 정의하고 상기 액티브 영역을 소정 깊이로 식각하여 트렌치를 형성하는 단계;
상기 모체 기판 결과물 상에 실리콘 산화막을 형성하는 단계;
상기 실리콘 산화막 상에 다결정 실리콘막을 형성하는 단계;
상기 다결정 실리콘막의 중앙부를 소정 깊이로 식각하여 트렌치를 형성하는 단계;
상기 다결정 실리콘막의 상기 트렌치를 채우는 전자방출용 물질막을 형성하는 단계; 및
상기 전자방출용 물질막 상에 보호막을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 채널 트랜지스터 제조방법
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제11 항에 있어서,
상기 다결정 실리콘막은 상기 전자방출용 물질막의 전극으로서 사용되기 위해 저항값이 10 Ω/square 정도인 도핑 폴리실리콘막이고, 상기 전자방출용 물질막은 탄소계열의 다이아몬드나 유사 다이아몬드카본(Diamon-Like Carbon: DLC)이며,
상기 전자방출용 물질막은 상기 전자방출용 물질막을 상기 다결정 실리콘막 전면으로 도포 후 상기 다결정 실리콘막의 트렌치 이외의 부분의 상기 전자방출용 물질막은 리프트-오프(Lift-Off) 공정을 제거하여 형성하는 것을 특징으로 하는 진공 채널 트랜지스터 제조방법
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제11 항에 있어서,
상기 다결정 실리콘막의 중앙부는 얇은 박막형태의 직사각형 평판구조 또는 지그재그 형판 구조를 갖도록 형성하여 국부 미소 가열기 기능을 하도록 하는 것을 특징으로 하는 진공 채널 트랜지스터 제조방법
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제10 항에 있어서,
상기 캐소드부를 형성하는 단계는,
상기 미소 가열부 상에 실리콘 산화막을 형성하고 평탄화하는 단계;
상기 실리콘 산화막 상에 다결정 실리콘막을 형성하는 단계;
상기 다결정 실리콘막 상면 중앙부에 전자방출용 물질막으로 캐소드를 형성하는 단계; 및
상기 캐소드 상에 보호막을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 채널 트랜지스터 제조방법
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제10 항에 있어서,
상기 게이트부를 형성하는 단계는,
상기 캐소드부 상에 제1 실리콘 산화막을 형성하는 단계;
상기 실리콘 산화막 상에 다결정 실리콘막을 형성하는 단계;
상기 다결정 실리콘막 상에 제2 실리콘 산화막을 형성하는 단계; 및
포토 리소그라피 공정을 통해 중앙부를 식각하여 상기 캐소드부의 캐소드 보호막을 노출시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 채널 트랜지스터 제조방법
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제15 항에 있어서,
상기 전자방출용 물질막 상의 물질막은 실리콘 산화막이고,
상기 보호막을 노출시키는 단계에서, 상기 실리콘 산화막을 제거하는 공정을 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 진공 채널 트랜지스터 제조방법
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제10 항에 있어서,
상기 물질막 제거 공정 후에,
상기 미소 가열부의 전자방출용 물질막의 보호막 및 상기 캐소드부의 캐소드 보호막을 제거하는 단계; 및
상기 모체 기판 하면 중앙부를 식각하여 상기 미소 가열부의 실리콘 산화막을 노출시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 채널 트랜지스터 제조방법
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제10 항에 있어서,
상기 상부 구조체를 형성하는 단계는,
상기 실리콘 기판의 하면 양측 외곽부분을 식각하여 중앙부가 볼록한 구조로 형성하는 단계;
상기 실리콘 기판 하면 전면으로 실리콘 산화막을 형성하는 단계;
상기 실리콘 산화막의 중앙의 소정부분을 식각을 통해 제거하여 상기 실리콘 기판을 노출시키는 단계; 및
상기 실리콘 산화막 하면 중앙부분으로 금속층의 애노드를 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 애노드는 상기 실리콘 산화막이 제거된 부분을 통해 상기 실리콘 기판에 컨택하는 것을 특징으로 하는 진공 채널 트랜지스터 제조방법
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제10 항에 있어서,
상기 결합시키는 단계에서,
상기 스페이서는 절연성 물질로 형성되는 것을 특징으로 진공 채널 트랜지스터 제조방법
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