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전계 방출 디바이스의 제조방법 및 이에 의해 제조된 전계 방출 디바이스

  • 기술번호 : KST2015163320
  • 담당센터 : 부산기술혁신센터
  • 전화번호 : 051-606-6561
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 디스플레이, 의료용 광원 등에서 사용되는 전계 방출 디바이스에 관한 것으로서, 실리콘 기판 뒷면에 캐소드 전극을 형성하는 (가)단계와; 상기 실리콘 기판 상면에 상기 실리콘 기판 보다는 고농도의 도핑층을 형성하며, 상기 고농도의 도핑층 상면에 순차적으로 제1절연층, 제1게이트 전극층, 제2절연층 및 제2게이트 전극층 형성을 위한 박막층을 형성하고, 그 상면에 실제 디바이스 소자가 형성될 영역에 포토레지스트층을 형성하는 (나)단계와; 습식 식각을 수행하여 상기 포토레지스트층을 마스크 삼아 제2게 트 전극층을 형성하는 (다)단계와; 상기 제2게이트 전극층 형성 후 건식 식각을 수행하여 제2절연층을 형성하는 (라)단계와; 상기 제2절연층 형성 후 상기 (다)단계를 반복하여 제1게이트 전극층을 형성하는 (마)단계와; 상기 제1게이트 전극층을 형성한 후 (라)단계를 반복하여 제1절연층을 형성하는 (바)단계와; 상기 제1절연층 형성 후 실리콘 식각을 통해 나노막대를 형성하는 (사)단계와; 그리고, 상기 포토레지스트층을 제거하는 (아)단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전계 방출 디바이스의 제조방법 및 이에 의해 제조된 전계 방출 디바이스를 그 기술적 요지로 한다. 이에 의해 2개의 게이트 전극층은 전자의 전계 방출을 유도하고, 방출된 전자의 직진성을 향상시켜 발광효율을 더 높이게 되고, 실리콘 기판에 형성된 나노막대에 의해 낮은 일함수를 갖도록 하고, 전계 집중을 유도하여 전계 방출 효율을 더 높이는 효과가 있으며, 기판 자체에 일함수를 낮추는 나노막대를 형성하여 경제적이면서 고품질의 전계 방출 디바이스를 제공할 수 있는 이점이 있다. 전계 방출 디바이스 나노막대 게이트 폴리머 절연층
Int. CL H01J 9/02 (2006.01) H01J 1/30 (2006.01)
CPC H01J 1/3042(2013.01) H01J 1/3042(2013.01) H01J 1/3042(2013.01) H01J 1/3042(2013.01) H01J 1/3042(2013.01) H01J 1/3042(2013.01)
출원번호/일자 1020090093693 (2009.10.01)
출원인 한국전기연구원
등록번호/일자 10-1034885-0000 (2011.05.06)
공개번호/일자 10-2011-0036171 (2011.04.07) 문서열기
공고번호/일자 (20110517) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2009.10.01)
심사청구항수 8

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전기연구원 대한민국 경상남도 창원시 성산구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 강인호 대한민국 경상남도 진주시
2 방 욱 대한민국 경상남도 창원시
3 주성재 대한민국 경상남도 창원시
4 차승일 대한민국 경상남도 창원시 가

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인부경 대한민국 부산광역시 연제구 법원남로**번길 **, *층 (거제동, 대한타워)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국전기연구원 대한민국 경상남도 창원시 성산구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2009.10.01 수리 (Accepted) 1-1-2009-0605391-18
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2009.11.17 수리 (Accepted) 4-1-2009-5220117-37
3 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2010.11.08 수리 (Accepted) 4-1-2010-5207456-63
4 등록결정서
Decision to grant		 2011.02.22 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0101691-28
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.02.04 수리 (Accepted) 4-1-2015-0006987-25
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번호 청구항
1 1
실리콘 기판(7) 뒷면에 캐소드 전극(8)을 형성하는 (가)단계와; 상기 실리콘 기판(7) 상면에 상기 실리콘 기판(7) 보다는 고농도의 도핑층(5)을 형성하며, 상기 고농도의 도핑층(5) 상면에 순차적으로 제1절연층(4), 제1게이트 전극층(3), 제2절연층(2) 및 제2게이트 전극층(1) 형성을 위한 박막층을 형성하고, 그 상면에 실제 디바이스 소자가 형성될 영역에 포토레지스트층을 형성하는 (나)단계와; 습식 식각을 수행하여 상기 포토레지스트층을 마스크 삼아 제2게 트 전극층을 형성하는 (다)단계와; 상기 제2게이트 전극층(1) 형성 후 건식 식각을 수행하여 제2절연층(2)을 형성하는 (라)단계와; 상기 제2절연층(2) 형성 후 상기 (다)단계를 반복하여 제1게이트 전극층(3)을 형성하는 (마)단계와; 상기 제1게이트 전극층(3)을 형성한 후 (라)단계를 반복하여 제1절연층(4)을 형성하는 (바)단계와; 상기 제1절연층(4) 형성 후 실리콘 식각을 통해 나노막대(6)를 형성하는 (사)단계와; 그리고, 상기 포토레지스트층을 제거하는 (아)단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전계 방출 디바이스의 제조방법
2 2
제 1항에 있어서, 상기 실리콘 기판(7)은 n형으로 도핑농도가 1019cm-3 이상인 것을 특징으로 하는 전계 방출 디바이스의 제조방법
3 3
제 1항에 있어서, 상기 캐소드 전극(8)은 Ta, Ni 및 Ti 중에 어느 하나를 증착하여 열처리 후 그 상층에 Al을 증착하여 형성되는 것을 특징으로 하는 전계 방출 디바이스의 제조방법
4 4
제 1항에 있어서, 상기 고농도의 도핑층(5)은 n형으로 도핑농도가 1020cm-3 이상으로, P 또는 As를 이온주입 혹은 이온확산을 통해 형성하는 것을 특징으로 하는 전계 방출 디바이스의 제조방법
5 5
제 1항에 있어서, 상기 제1절연층(4) 및 제2절연층(2)은 SiO2, Si3N4, BCD 및 PI 중에 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 전계 방출 디바이스의 제조방법
6 6
제 1항에 있어서, 상기 제1게이트 전극층(3) 및 제2게이트 전극층(1)은 Al 또는 Ni를 증착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 전계 방출 디바이스의 제조방법
7 7
제 1항 내지 제 6항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 (사)단계는 HF와 AgNO3를 혼합한 용액에 상기 (바)단계까지 진행한 기판(7)을 담궈 나노막대(6)를 형성시키는 것을 특징으로 하는 전계 방출 디바이스의 제조방법
8 8
뒷면에 캐소드 전극(8)이 형성된 실리콘 기판(7)과; 상기 실리콘 기판(7) 상면에 형성되는 상기 실리콘 기판(7)에 비해 고농도로 형성된 고농도의 도핑층(5)과; 상기 고농도의 도핑층(5) 상면에 형성되며 상기 실리콘 기판(7)과의 사이의 누설전류를 줄여주는 제1절연층(4)과; 상기 제1절연층(4) 상면에 형성되는 제1게이트 전극층(3)과; 상기 제1게이트 전극층(3) 상면에 형성되며 상기 제1게이트 전극층(3)과 절연시키는 제2절연층(2)과; 상기 제2절연층(2) 상면에 형성되는 제2게이트 전극층(1)과; 상기 제1절연층(4) 하측에 형성되며, 상기 고농도의 도핑층(5)이 형성된 실리콘 기판(7)을 식각하여 선단부에 낮은 일함수를 갖도록 고농도의 도핑층(5)이 형성되어 기판(7)의 일부를 이루는 나노막대(6);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전계 방출 디바이스
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