Brevet FR2750247A1 — publié le 19971226

CATHODE FROIDE A EMISSION DE CHAMP ET PROCEDE DE FABRICATION DE CELLE-CI CONTEXTE DE L'INVENTION a) Domaine de l'invention La présente invention concerne une cathode froide à émission de champ et un procédé pour fabriquer la susdite et, plus particulièrement, la structure d'une couche de résistance connectée en série avec l'émetteur dans une cathode froide à émission de champ. b) Description de l'art connexe En général, une cathode froide à émission de champ comprend un émetteur conique présentant un bout pointu et une électrode de grille présentant une ouverture de l'ordre du sous-micron pour fournir un champ électrique élevé autour du bout de l'émetteur conique pour émettre des électrons à partir du bout dans le vide. Dans la cathode froide à émission de champ classique, la distance entre l'émetteur et l'électrode de grille est faible, de sorte qu'il se produit parfois un défaut de court-circuit entre l'émetteur et l'électrode de grille provoqué par une fusion de l'émetteur du fait d'un grand courant circulant à travers l'émetteur et déclenché par l'ambiance gazeuse de l'émission. Pour empêcher une telle panne par claquage, on propose de prévoir une couche de résistance en série avec l'émetteur afin de limiter le courant d'émetteur pour empêcher la fusion de 1 émetteur. Parmi les propositions de prévision de la couche de résistance, un premier exemple classique est décrit dans JP-A-5(1993)-36345, dans lequel la couche de résistance en série est développée de manière épitaxiale pour un émetteur en silicium. Les figures 1A à 1F montrent consécutivement un procédé de fabrication pour le premier exemple classique dans des vues en coupe de celui-ci. Dans le procédé de fabrication, une couche de résistance 42 est formée par un procédé épitaxial en tant que couche épitaxiale légèrement dopée sur un substrat en silicium de type N 41 qui est connectée à une électrode de cathode. Par la suite, une couche épitaxiale fortement dopée 43 est formée sur celle-ci, suivie de la formation d'une couche d'oxyde 44 sur la couche épitaxiale 43. Ensuite, la couche d'oxyde est dessinée pour former un motif de masque 44, suivi d'une gravure à sec isotrope de la couche fortement dopée 43 et de la couche de résistance 42 en utilisant le motif de masque 44 pour former une saillie à partir de la couche fortement dopée 43, comme montré sur la figure 113. Après cela, une étape d'oxydation thermique est effectuée pour former une couche d'oxyde thermique 45 et pour rendre pointu le bout de la saillie comprenant la couche de résistance 43 et la couche fortement dopée 42, comme montré sur la figure 1C. Ensuite, une étape de vaporisation par faisceau électronique est effectuée pour déposer, consécutivement, une couche isolante 46 et une couche d'électrode de grille 47 du dessus vers la surface entière de la pastille dans le sens vertical, comme montré sur la figure lD. Ensuite, une étape de gravure est effectuée en utilisant un acide fluorhydrique pour retirer le motif de masque 44 et la couche isolante 46, enlevant de ce fait, de manière sélective, la couche d'électrode de grille 47 par un procédé de retrait ( lift-off ) à proximité de l'émetteur, c'est-à-dire, la zone d'émetteurs. L'étape de gravure enlève également la couche d'oxyde 45 exposée sur l'émetteur pour exposer l'émetteur conique 48 comprenant la couche fortement dopée 43 et la couche de résistance en série 42 sous-jacente, comme montré sur la figure 1E. Une étape suivante de dessin pour la couche d'électrode de grille 47 fournit la structure telle que montrée sur la figure 1F. La couche de résistance en série 42 est associée à la couche fortement dopée 43 pour agir en tant que couche de protection pour empêcher la fusion de l'émetteur en allégeant le champ électrique autour du bout de l'émetteur conique 48. Parmi les propositions de prévision de la couche de résistance, un second exemple classique est decrit dans JP-A-7(1995)-94076, dans lequel un émetteur formé comme une couche métallique déposée sous vide est pourvu d'une couche de résistance dessinée. La figure 2 montre le second exemple classique qui comprend un substrat isolant 51, une couche de cathode 52 formée, de manière sélective, sur le substrat 51 pour former une pluralité de parties conductrices connectées chacune à une électrode de cathode non montrée, une couche de résistance 53 divisée en une pluralité de sections de résistance connectées chacune aux parties conductrices de la couche de cathode 52, une couche isolante 54 recouvrant la couche de résistance 53 et comportant une pluralité de trous, une couche d'électrode de grille 55 formée sur la couche isolante 54 et présentant une ouverture correspondant à chaque trou et un émetteur conique 58 constitué d'une couche métallique et formé sur la couche de résistance 53 dans le trou correspondant parmi les trous dans la couche isolante 54. Le bord de la section de couche de résistance 53 est en forme de peigne comportant des dents connectées à la partie conductrice correspondante de la couche de cathode 52. Chaque section de couche de résistance 53 supporte un groupe d'émetteurs 58 (ou bloc d'émetteurs) pour protection. Dans le second exemple classique, si l'émetteur 58 et la couche d'électrode de grille 55 sont courtcircuités, la couche de résistance 53 correspondante supportant l'émetteur 58 est fondue à sa partie de bord, c'est-à-dire aux dents du peigne, pour être déconnectée de la couche de cathode 52 correspondante désactivant, de ce fait, le bloc d'émetteurs monté sur la section de couche de résistance 53 et comprenant l'émetteur 58 en court-circuit. Bien que le bloc d'émetteurs lui-même ne fonctionne pas après cela, d'autres blocs d'émetteurs peuvent fonctionner comme d'habitude pour maintenir sensiblement la fonction de la cathode froide à émission de champ dans son ensemble. Dans le second exemple classique, la section de couche de resistance en forme de peigne 53 connectée à la couche conductrice de cathode 52 devrait comporter des dents longues et fines afin de rompre, de manière efficace, la connexion entre la section de couche de résistance 53 et la couche de cathode 52 par la fusion des dents. C'est-à-dire que la section de couche de résistance 53 devrait comporter un espace suffisant entre deux blocs d'émetteurs contigus pour les dents. Donc, afin de réduire la zone occupée pour la cathode froide à émission de champ, le nombre de blocs d'émetteurs devrait être minimal. Cependant, le petit nombre de blocs d'émetteurs implique une grande surface du bloc d'émetteurs et, par conséquent, une grande zone défectueuse provoquée par un émetteur défectueux, impliquant de ce fait un compromis entre la petite zone occupée et une petite zone défectueuse provoquée par un émetteur défectueux. De plus, dans le second exemple classique, une résistance en série relativement élevée n'est pas obtenue par la section de couche de résistance 53 parce que la section de couche de résistance 53 fonctionne comme une résistance bidimensionnelle et, même si une résistance relativement élevée est atteinte après la fabrication de celle-ci, la résistance ne peut pas être maintenue après l'application d'une tension élevée excessive à cause de la petite longueur efficace de la section de couche de résistance 53. Malgré tout, sensiblement seules les dents de la couche de résistance fonctionnent comme parties de résistance effectives. D'autre part, dans le premier exemple classique, étant donné que la couche de résistance est formée comme faisant partie de l'émetteur conique, la couche de résistance fonctionne en tant que résistance dans le sens de l'épaisseur de la couche de résistance. Dans cette configuration, l'épaisseur de la couche de résistance est de l'ordre de plusieurs dizaines de microns au plus, etant donné que l'émetteur lui-même a une hauteur de plusieurs microns. Lorsqu'une tension de l'ordre de 100 volts est appliquée entre l'électrode de grille et un émetteur, un champ électrique atteignant c 105 volts/cm est appliqué dans la couche de résistance. La couche de résistance réduit sa résistance du fait de l'effet d'avalanche dans cette plage de champ électrique, de sorte que la résistance de la couche de résistance n'est pas stable dans cette plage. Une couche de résistance supplémentaire, même si elle est prévue comme couche sous-jacente pour la couche de résistance conique, n'augmente pas efficacement la résistance en série pour l'émetteur à cause de la plus grande surface horizontale de la couche de résistance supplémentaire. RESUME DE L'INVENTION Compte tenu de ce qui précède, c'est un objet de la présente invention de prévoir une cathode froide à émission de champ présentant une petite zone occupée, une vitesse de fonctionnement élevée, une plus faible consommation de courant et une densité d'intégration élevée en fournissant une couche de résistance en série d'une petite taille horizontale à l'émetteur dans la cathode froide à émission de champ. La présente invention prévoit, dans un premier aspect de celle-ci, une cathode froide à émission de champ comprenant un substrat, une couche de résistance recouvrant ledit substrat et connectée électriquement à une électrode de cathode, ladite couche de résistance étant séparée, électriquement, en une pluralité de sections de couche de résistance par une couche de séparation, une pluralité d'émetteurs disposés chacun sur une section correspondante desdites sections de résistance et une électrode de grille présentant une ouverture pour chacun desdits émetteurs. La présente invention prévoit, dans un second aspect de celle-ci, un procédé pour fabriquer une cathode froide à émission de champ comprenant les étapes consistant à former une couche de résistance recouvrant un substrat, à graver de manière sélective au moins la couche de résistance pour former une couche de séparation pour séparer la couche de résistance en une pluralité de sections de couche de résistance, à former au moins un émetteur sur chaque section de couche de résistance, à former une couche d'électrode de grille presentant une ouverture pour chaque émetteur et à former une couche de cathode connectée à la couche de résistance. Dans un premier mode de réalisation préféré du procédé selon la présente invention, le procédé comprend les étapes consistant à former une couche de résistance recouvrant un substrat, à graver de manière sélective ladite couche de résistance pour former une pluralité de saillies sur la surface de ladite couche de résistance, à graver de manière sélective ladite couche de résistance pour former une tranchée pour séparer ladite pluralité de saillies les unes des autres, à oxyder thermiquement la surface de ladite couche de résistance pour former un émetteur à partir de chacune desdites saillies et pour remplir au moins une partie de ladite tranchée, à former une couche d'électrode de grille présentant une ouverture pour chacun desdits émetteurs et à former une couche de cathode connectée à ladite couche de résistance. Dans un second mode de réalisation préféré du procédé selon la présente invention, le procédé comprend les étapes consistant à former une couche de résistance d'un premier type de conductivité recouvrant un substrat, à graver de manière sélective ladite couche de résistance pour former une pluralité de saillies sur la surface de ladite couche de résistance, à graver de manière sélective ladite couche de résistance pour former une tranchée pour séparer ladite pluralité de saillies les unes des autres, à déposer une couche conductrice d'un second type de conductivité au moins dans ladite tranchée, à former une couche d'électrode de grille présentant une ouverture pour chacun desdits émetteurs et à former une couche de cathode connectée à ladite couche de résistance. Dans un troisième mode de réalisation préféré du procédé selon la présente invention, le procédé comprend les étapes consistant à former une couche de résistance recouvrant un substrat, à graver de manière sélective ladite couche de résistance pour former une pluralité d'émetteurs comportant un bord sensiblement vertical sur la surface de ladite couche de résistance, à oxyder thermiquement la surface de ladite couche de résistance pour former une couche d'oxyde comportant une région de plus petite épaisseur à proximité dudit bord vertical présentant une épaisseur inférieure à l'épaisseur de l'autre région de ladite couche d'oxyde, à graver en retrait ladite couche d'oxyde pour exposer une partie de ladite couche de résistance dans ladite région de plus petite épaisseur de ladite couche d'oxyde, à graver ladite partie exposée de ladite couche de résistance pour former une tranchée, à déposer un matériau de remplissage dans ladite tranchée pour séparer électriquement ladite pluralité d'émetteurs les uns des autres, à former une couche d'électrode de grille présentant une ouverture pour chacun desdits émetteurs et à former une couche de cathode connectée à ladite couche de résistance. Selon la présente invention, un avantage d'une résistance stable présentant une excellente linéarité avec une tension appliquée est obtenu jusqu'à environ 100 volts, empêchant de ce fait la déformation de l'émetteur et de la grille qui pourrait survenir du fait d'un grand courant provoqué par une résistance instable. Si la tranchée destinée à séparer la couche de résistance présente une épaisseur de 10 pm et que la résistance de la section de couche de résistance est de 100 kQ, , par exemple, le courant d'émetteur peut être maintenu à moins de l mA, ce qui n'entraîne sensiblement aucun claquage de l'émetteur sous la tension appliquée inférieure à 100 volts. La présente invention fournit également un avantage de configuration plus fine pour la section de couche de résistance. Cet avantage conduit à une réduction de la capacitance parasite et de la résistance parasite pour obtenir une vitesse de fonctionnement élevée de la cathode froide à emission de champ. La présente invention fournit également un avantage de simplification du procédé de fabrication. Si l'émetteur et la couche de résistance sont réalisés en silicium, le bout de l'émetteur en silicium peut être rendu pointu simultanément avec le remplissage de la tranchée avec la couche enterree. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les figures 1A à 1F sont des vues en coupe d'un premier exemple de cathodes froides à émission de champ classiques dans des étapes consécutives du procédé de fabrication de celles-ci la figure 2 est une vue en coupe d'un second exemple de cathodes froides à émission de champ classiques la figure 3 est une vue en coupe d'une cathode froide à émission de champ selon un exemple typique de la présente invention la figure 4 est une vue plane de dessus de la cathode froide à émission de champ de la figure 3 la figure 5 montre les caractéristiques tensioncourant des cathodes froides à émission de champ de l'exemple typique de la présente invention et d'un exemple comparatif les figures 6A à 6H sont des vues en coupe d'une cathode froide à émission de champ selon un premier mode de réalisation de la présente invention dans des étapes consécutives du procédé de fabrication de celleci les figures 7A à 7G sont des vues en coupe d'une cathode froide à émission de champ selon un second mode de réalisation de la présente invention dans des étapes consécutives du procédé de fabrication de celle-ci les figures 8A à 8H sont des vues en coupe d'une cathode froide à émission de champ selon un troisième mode de réalisation de la présente invention dans des étapes consécutives du procédé de fabrication de celleci les figures 9A à 9H sont des vues en coupe d'une cathode froide à émission de champ selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention dans des étapes consécutives du procédé de fabrication de celleci ; et la figure 10 est une vue en coupe d'une cathode froide à émission de champ selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention. MODES DE REALISATION PREFERES DE L'INVENTION La présente invention va être décrite plus spécialement en se basant sur ses modes de réalisation préférés, avec référence aux dessins joints. En référence à la figure 3, la cathode froide à émission de champ selon un exemple typique de la présente invention comprend un substrat en silicium 11, une couche de résistance 12 développée sur le substrat en silicium 11 et présentant une première conductivité. La couche de résistance 12 est séparée électriquement en une pluralité de sections de couche de résistance en réseau 12a par une couche enterrée 15 formée dans une tranchée profonde 16 pour séparer la couche de résistance 12. La couche enterrée 15 présente, dans cet exemple, une seconde conductivité opposée à la première conductivité. La cathode froide à émission de champ comprend, de plus, une pluralité d'émetteurs coniques 18 formés chacun sur une section correspondante parmi les sections de couche de résistance 12a, une couche isolante 19 comportant un trou pour y recevoir chaque émetteur conique 18 et une couche d'électrode de grille 20 présentant une ouverture 20a pour chaque trou et chaque émetteur conique 18. La figure 4 montre une vue plane de dessus d'un groupe d'émetteurs dans la cathode froide à émission de champ de la figure 3. La figure 4 est une vue en coupe transversale prise le long de la ligne III-III sur la figure 3. Les émetteurs coniques 18 sont agencés en une matrice pour former un groupe d'émetteurs unique fonctionnant comme un pixel unique. La couche d'électrode de grille 20 comprend un bloc 20b connecté à une ligne de signal non montrée, une section de réseau d'émetteurs 20c agencée pour le groupe d'émetteurs 18 et une partie d'entrée 20d connectant le bloc 20b et la section de réseau d'émetteurs 20c l'un à l'autre. La section de réseau d'émetteurs 20c comporte un réseau d'ouvertures 20a agencée chacune pour chaque émetteur conique 18. Dans une configuration préférée, chaque section de couche de résistance 12a est en forme de bouchon présentant une section carrée dans laquelle le côté du carré est considérablement petit comparé à la longueur ou à l'épaisseur du bouchon. Dans la cathode froide à émission de champ des figures 3 et 4, comme décrit ci-dessus1 la section de couche de résistance 12a est insérée entre l'émetteur conique 18 sus-jacent et le substrat 11 sous-jacent connecté à une électrode de cathode non montrée, et séparée électriquement des autres sections de couche de résistance 12a par la couche enterrée 15 formée dans la tranchée 16. Par conséquent, le courant pour chaque émetteur 18 ne peut circuler qu'à travers une seule section de couche de résistance 12a. La couche de résistance 12 peut être formée comme une couche épaisse pour fournir une résistance suffisamment grande à la section de couche de résistance 12a. De plus, la surface horizontale de la section de couche de résistance 12a peut être formée de petite taille pour réduire la zone d'émetteurs occupée dans laquelle chacun des émetteurs est disposé. La zone d'émetteurs est exempte de la propagation du courant d'émetteur survenue dans la cathode froide à émission de champ classique. Par conséquent, une plus petite zone occupée peut être obtenue et maintenue pour la cathode froide à émission de champ. La configuration de la section de couche de résistance 12a maintient un champ électrique uniforme dans la section de couche de résistance 12a. Par conséquent, le champ électrique appliqué à la section de couche de résistance 12a peut être commandé à une valeur souhaitée en choisissant l'épaisseur de la couche de résistance, même lorsqu'unie tension élevée est appliquée entre les extrémités des sections de couche de résistance 12a. La commande du champ électrique permet d'éviter un défaut de court-circuit entre la grille et l'émetteur dû à la décharge et à la réduction subséquente de la résistance. En conséquence, une cathode froide à émission de champ fiable peut être réalisée par cette configuration. La figure 5 montre les caractéristiques tensioncourant des cathode froides à émission de champ de l'exemple typique de la figure 3 et d'un exemple comparatif, la tension étant appliquée entre le substrat et l'émetteur. L'échelle pour le courant d'émetteur a été normalisée par le courant lorsque la tension appliquée était de 20 volts, lequel courant est considéré comme courant unitaire. La configuration de l'exemple comparatif était similaire à celle de l'exemple typique, excepté que la couche enterrée et la tranchée n'étaient pas prévues dans l'exemple comparatif. Comme compris à partir du graphique, la cathode froide à émission de champ de la présente invention présentait une excellente relation linéaire entre la tension appliquée et le courant d'émetteur dans la plage de la tension appliquée en dessous d'environ 100 volts, tandis que l'exemple comparatif présentait un courant plus grand dévié de la relation linéaire entre la tension et le courant d'émetteur à environ 30 volts de la tension appliquée. A partir de la courbe non-linéaire de l'exemple comparatif, on peut considérer que la couche de résistance, si elle est prévue sans couche enterrée de séparation, pourrait fonctionner comme une couche de résistance élevée efficace uniquement dans la plage d'épaisseur de 1 ym de celle-ci du fait de la propagation horizontale du courant d'émetteur dans la couche de résistance. Compte tenu de ce qui précède, la configuration de la couche de résistance dans la présente invention fournit une caractéristique linéaire entre la tension appliquée et le courant d'émetteur du fait de la couche enterrée séparant électriquement la couche de résistance pour limiter la propagation horizontale du courant d'émetteur. La couche enterrée présentant la seconde conductivité pour la séparation de la couche de résistance présente une vitesse de gravure identique à la vitesse de gravure de la couche de résistance. Cette configuration de la couche enterrée permet une structure sensiblement plane de la cathode froide à émission de champ du fait d'une vitesse de gravure sensiblement égale de la couche de résistance et de la couche enterrée. Alternativement, si l'émetteur et la couche de résistance sont réalisés en un matériau semiconducteur, par exemple du Si, la tranchée peut être remplie avec une couche d'oxyde thermique au lieu de la seconde couche conductrice simultanément avec la formation du bout pointu de l'émetteur conique pour réduire le nombre d'étapes de fabrication. Une configuration spécifique de la couche isolante enterrée définissant chaque zone d'émetteurs, comme cela sera décrit ultérieurement, permet d'omettre une étape photolithographique destinée à la formation de la tranchée ou permet la formation de la tranchée par une technique d'alignement automatique sensiblement sans marge pour réduire une zone d'émetteurs occupée pour la cathode froide à émission de champ. Les figures 6A à 6H montrent, consécutivement, un procédé de fabrication d'une cathode froide à émission de champ selon un premier mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 6A, un substrat en silicium de type N 11 présente une concentration d'impuretés supérieure à 1015 cl 3. Une couche de résistance de type N 12 de 5 ym d'épaisseur présentant une concentration d'impuretés d'environ 1014 cm 3 est formée par un procédé épitaxial sur le substrat en silicium 11, suivi d'une oxydation thermique ou d'un procédé de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) pour former une couche isolante d'oxyde 19 de 500 nm d'épaisseur sur la couche de résistance 12, comme montré sur la figure 6A. Par la suite, la couche d'oxyde 19 est dessinée par une étape de gravure anisotrope en utilisant un masque d'agent photorésistant ( photoresist ). Après avoir enlevé le masque d'agent photorésistant, une gravure anisotrope est effectuée sur la couche de résistance 12 et sur le substrat en silicium 11 pour former une tranchée 16 présentant une largeur, par exemple, de 0,4 à 2 Um. Après cela, une couche isolante 15 présentant une propriété de re-fusion, telle qu'une couche de verre de borophospho-silicate (BPSG), est déposée sur toute la surface, y compris la tranchée 16, par un procédé de dépôt chimique en phase vapeur à basse pression (LPCVD) à une épaisseur supérieure à la largeur de la tranchée 16. La couche isolante 15 est ensuite traitée thermiquement pour re-fusion à une température de 1000 OC pour former une surface plane de la couche en verre de borophospho-silicate 15, comme montré sur la figure 613. La paroi latérale de la tranchée 16 peut être, de préférence, oxydée thermiquement avant le dépôt de la couche en verre de borophospho-silicate 15 pour former une couche d'oxyde sur la surface de silicium pour supprimer la diffusion d'atomes d'impureté depuis la couche en verre de borophospho-silicate 15 vers le substrat en silicium 11. La couche enterrée 15 et la couche isolante 19 sous-jacente sont ensuite gravées en retrait par une étape de dépôt chimique en phase vapeur renforcé par plasma (PECVD) en utilisant le gaz CHF3, par exemple, pour laisser une surface plane de la couche isolante 19 et de la couche enterrée 15 qui est de 400 nm au-dessus du fond de la couche isolante 19, comme montré sur la figure 6C. Ensuite, une couche d'électrode de grille 20 est déposée sur celle-ci par pulvérisation d'un métal, tel que du W ou du Mo, à une épaisseur de 200 nm, comme montré sur la figure 6D. La couche d'oxyde de grille 20 est ensuite dessinée par une technique de gravure sélective en utilisant le gaz SF6 et un masque d'agent photorésistant pour former le bloc 20b, la partie de réseau d'émetteurs 20C et la partie d'entrée 20d, comme montré sur la figure 4. Ensuite, un réseau d'ouvertures 20a est formé dans la région de réseau d'émetteurs en gravant consécutivement la couche d'électrode de grille 20 dans une ambiance de gaz SF6 et la couche isolante 19 dans une ambiance de CHF3 pour, de ce fait, exposer la surface de la section de couche de résistance 12a dans chaque ouverture 20a ainsi formée. Une couche sacrificielle 23 de Al est ensuite déposée par pulvérisation dans la direction légèrement déviée du sens vertical par une technique de vaporisation par faisceau électronique à une épaisseur de 100 nm. Dans cette étape, la couche sacrificielle 23 est formée sur toute la surface exposée, à l'exception de la surface de la section de couche de résistance 12a dans l'ouverture d'émetteur, c'est-à-dire sur les surfaces de dessus et latérales de la couche d'électrode de grille 20 et sur la surface latérale de la couche isolante 19, comme montré sur la figure 6F. Par la suite, une couche d'émetteur 18a est déposée sur toute la surface par vaporisation par faisceau électronique, par exemple, de Mo dans le sens vertical. Dans cette étape, la couche d'émetteur 18a est déposée sur la couche sacrificielle 23 et sur la couche de résistance 12 et la couche d'émetteur 18a sur la couche de résistance 12 est formée comme un émetteur conique 18. La couche d'émetteur 18a formée sur la couche sacrificielle 23 est ensuite enlevée par une étape subséquente de retrait ( lift off ) dans laquelle la couche sacrificielle 23 est gravée dans une solution d'acide phosphorique, laissant l'émetteur 18 seulement dans chaque ouverture. Ainsi, une cathode froide à émission de champ est obtenue, comme montré sur la figure 6H. Dans la cathode froide à émission de champ fabriquée comme décrit ci-dessus, étant donné que chaque section de couche de résistance 12a pour l'émetteur 18 est entourée par la tranchée de séparation 16 remplie avec la couche isolante enterrée 15, le courant d'émetteur circulant dans la section de couche de résistance 12a ne se propage pas horizontalement au-delà de la largeur désignée. De plus, une résistance en série souhaitée pour l'émetteur 18 est obtenue en se basant sur la dimension, dans le sens de la profondeur, de la section de couche de résistance 12a et, par conséquent, la section de couche de résistance 12a ne requiert pas nécessairement une grande zone occupée. En conséquence, un réseau d'émetteurs ayant chacun une résistance en série souhaitée peut être formé dans une plus petite zone occupée. La couche de verre de borophospho-silicate 15 qui remplit la tranchée 16 est décrite seulement à titre d'exemple et la couche de verre de borophospho-silicate 15 peut être remplacée par une couche d'oxyde non-dopée déposée par un procédé de dépôt chimique en phase vapeur à basse pression ou par une couche d'oxyde thermique. Alternativement, une couche d'oxyde thermique peut être formée sur la surface latérale de la tranchée, suivie par le dépôt d'un silicium polycristallin dans la tranchée et une oxydation subséquente de la surface du silicium polycristallin déposé. Bien que le fond de la tranchée 16 s'étende dans le substrat en silicium 11 dans le mode de réalisation cidessus, le fond de la tranchée 16 peut ê Les figures 7A à 7G montrent consécutivement un procédé de fabrication d'un second mode de réalisation de la présente invention, de la même manière que les figures 6A à 6H. Sur la figure 7A, un substrat en silicium de type N 11 présente une concentration d'impuretés supérieure à environ 1015 cl~3. Une couche de résistance de type N 12 de 5 Um d'épaisseur présentant une concentration d'impuretés d'environ 1014 cm est formée par un procédé épitaxial sur le substrat en silicium 11, suivi d'une oxydation thermique ou d'un procédé de dépôt chimique en phase vapeur pour former une couche de masque 31 de 200 nm d'épaisseur sur la couche de résistance 12. Par la suite, la couche de masque 31 est gravée par une étape de gravure anisotrope en utilisant le gaz CHF3, etc., et un masque d'agent photorésistant ( photorésist ) dans la région autre que chaque zone d'émetteurs pour former un motif de masque 31, suivi de la gravure isotrope de la couche de résistance 12 exposée en utilisant le gaz SF6 et le motif de masque 31 pour former une saillie dans chaque zone d'émetteurs. La largeur de la partie supérieure de la section de couche de résistance 12a est d'environ 200 nm et la profondeur de la gravure dans la couche de résistance 12 est d'environ 700 nm. Ensuite, une gravure anisotrope consécutive de la couche de résistance 12 et, ensuite, du substrat en silicium 11 exposé est effectuée dans le sens vertical pour former une tranchée 16 présentant une largeur de 0,4 iim, comme montré sur la figure 7C. Par la suite, une oxydation thermique est effectuée sur la couche de résistance 12 et sur le substrat en silicium 11 exposé pour former une couche d'oxyde thermique 32 présentant une épaisseur d'environ 400 nm, comme montré sur la figure 7D. Ensuite, une couche d'oxyde 33 est déposée dans le sens vertical par une technique de vaporisation par faisceau électronique à une épaisseur d'environ 200 nm, suivie du dépôt d'une couche d'électrode de grille 20 constituée de Mo à une épaisseur d'environ 200 nm, comme montré sur la figure 7E. Ensuite, le motif de masque 31 et la couche d'oxyde thermique 32 sont enlevés de la zone d'émetteurs par une étape de gravure en utilisant un acide fluorhydrique. Dans cette étape, la couche d'oxyde 33 et la couche d'oxyde de grille 20 déposées sur le motif de masque 31 sont également enlevées par retrait ( lift off ) pour exposer la saillie conique de la couche de résistance 12, comme montré sur la figure 7F. La couche d'électrode de grille 20 est ensuite dessinée en utilisant un masque d'agent photorésistant et du gaz SF6 pour former une électrode de grille 20, suivie de l'implantation ionique dans la saillie conique de la couche de résistance 12, ou en recouvrant de manière sélective la saillie conique pour former un émetteur conique 18 de faible résistance. Ainsi, une cathode froide à émission de champ est réalisée, comme montré sur la figure 7G. Dans le second mode de réalisation, étant donné que la couche de silicium 12 est utilisée pour l'émetteur conique 18 au lieu de l'émetteur métallique, la tranchée 16 peut être remplie avec la couche d'oxyde thermique 32 simultanément avec l'effilement de la saillie conique pour réduire le nombre d'étapes de fabrication. Alternativement, la tranchée 16 peut être remplie avec une couche par dépôt chimique en phase vapeur. Dans le second mode de réalisation, des avantages identiques, tels qu'une résistance stable, peuvent être obtenus, tels que décrits dans le premier mode de réalisation. Les figures 8A à 8H montrent consécutivement un procédé de fabrication d'une cathode froide à émission de champ selon un troisième mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 8A, un substrat en silicium de type N présente une concentration d'impuretés de 1015 cl 3 . Une couche de résistance de type N 12 de 5 Um d'épaisseur présentant une concentration d'impuretés de 1014 cm -3 est formée par un procédé épitaxial sur le substrat en silicium 11, suivi d'une oxydation thermique ou d'un procédé de dépôt chimique en phase vapeur pour former une couche d'oxyde 31 d'une épaisseur de 200 nm, comme montré sur la figure 8B. Par la suite, la couche d'oxyde 31 est dessinée par une étape de gravure anisotrope en utilisant un masque d'agent photorésistant ( photorésist ) pour former une ouverture pour la couche de résistance 12 dans une région où la tranchée doit être formée. Après avoir enlevé le masque d'agent photorésistant, une étape de gravure anisotrope est effectuée sur la couche de résistance 12 et sur le substrat en silicium 11 pour former une tranchée 16 présentant une largeur, par exemple, de 0,4 à 2 Um. Ensuite, une couche de silicium polycristallin de type P 34 dopée avec du bore est déposée sur toute la surface, y compris la tranchée 16, par un procédé de dépôt chimique en phase vapeur à basse pression à une épaisseur de 2 Um, comme montré sur la figure 8C. La couche polycristalline conductrice 34 est ensuite gravée en retrait jusqu'à une épaisseur telle que la couche de masque 31 soit exposée et, ensuite, la surface supérieure de la couche de résistance 12 est à niveau avec le sommet de la tranchée 16, comme montré sur la figure 8C. La couche de masque 31 est ensuite enlevée de manière sélective par une étape de gravure anisotrope en utilisant un masque d'agent photorésistant et le gaz CHF3 dans la région autre que la zone d'émetteurs. Une étape de gravure isotrope utilisant la couche de masque 31 et le SF6 est effectuée sur la couche de résistance 12 exposée et sur la couche conductrice 34 pour former une saillie dans la couche de résistance 12 et pour mettre la couche conductrice 34 et la couche de résistance 12, à proximité de la tranchée 16, à niveau avec le sommet de la tranchée 16, comme montré sur la figure 8D. La largeur de la saillie dans la couche de résistance 12 est d'environ 100 nm et la profondeur de la gravure de la couche de résistance 12 et de la couche conductrice 34 est d'environ 700 nm. Une oxydation thermique est ensuite effectuée sur la couche de résistance 12 et sur la couche conductrice 34 pour former une couche d'oxyde 32 d'une épaisseur de 100 nm, comme montré sur la figure 8E, dans laquelle le bout de la saillie dans la couche de résistance 12 est rendu pointu. Par la suite, une couche isolante 33 de 400 nm d'épaisseur et une couche d'électrode de grille 20 réalisée en Mo ou en W sont consécutivement déposées par une technique de vaporisation par faisceau électronique dans le sens vertical sur toute la surface. Ensuite, la couche de masque d'oxyde 31 et la couche isolante 32 sur la saillie de la couche de résistance 12 sont enlevées par gravure en utilisant de l'acide fluorhydrique. Dans cette étape, la couche isolante 33 et la couche d'électrode de grille 20 sur la couche de masque 31 sont également enlevées et la saillie de la couche de résistance 12 est exposée, comme montré sur la figure 8G. Par la suite, la couche d'électrode de grille 20 est dessinée en utilisant un masque d'agent photorésistant et le gaz SF6, suivi d'une implantation ionique effectuée dans la couche de résistance 12 pour réduire la résistance de la saillie pour former un émetteur, réalisant de ce fait une cathode froide à émission de champ selon le troisième mode de réalisation de la présente invention, comme montré sur la figure 8H. La réduction de la résistance de la saillie peut être effectuée par recouvrement sélectif par une couche métallique. Dans le troisième mode de réalisation, la couche de silicium polycristallin 34, telle qu'utilisée pour remplir la tranchée 16, assure une vitesse de gravure équivalente à la vitesse de gravure de la couche de résistance 12, obtenant de ce fait une surface uniforme. La couche de silicium polycristallin 34 fournit également l'avantage de remplir efficacement une tranchée 16 plus large par la formation de l'ouverture avant la formation de la saillie. Etant donné que la jonction P-N formée entre le silicium polycristallin de type P 34 et la couche de résistance de type N 12 définit la section de couche de résistance 12a pour chaque émetteur, la largeur de la section de couche de résistance 12a peut être contrôlée par dopage et par diffusion thermique subséquente d'ions de bore dans la section de couche de résistance 12a à travers la couche polycristalline 34 et la jonction P-N, même après que la largeur de la tranchée 16 soit établie. Les figures 9A à 9H montrent consécutivement une cathode froide à émission de champ selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 9A, un substrat en silicium de type N 11 présente une concentration d'impuretés de 1015 cl 3. Une couche de résistance en silicium de type N 12 de 5 Hm d'épaisseur présentant une concentration d'impuretés de 1014 cm 3 est formée sur celui-ci, suivie de la formation d'une couche de masque 31 par une oxydation thermique ou par un procédé de dépôt chimique en phase vapeur à une épaisseur d'environ 200 nm. Ensuite, un procédé de gravure anisotrope est effectué sur le film de masque 31 dans la zone autre que la zone d'émetteurs en utilisant un masque d'agent photorésistant et le gaz CHF3, suivi d'une gravure isotrope de la couche de résistance 12 exposée en utilisant la couche de masque 31 et le gaz SF6 pour former une saillie 12c de la couche de résistance 12 dans la zone d'émetteurs. Dans cette étape, la couche de résistance 12 est gravée de sorte que la partie de bord 12b de la saillie 12c soit sensiblement formée comme un plan vertical. Ensuite, une oxydation thermique est effectuée sur la couche de résistance 12 pour former une couche d'oxyde thermique 35 de 200 nm d'épaisseur, qui présente une épaisseur sensiblement égale dans la zone autre que la région à proximité de la partie de bord vertical 12b de la saillie 12c où la couche d'oxyde 35 présente une plus petite épaisseur. Ensuite1 une gravure anisotrope est effectuée pour graver la couche d'oxyde 35 sur environ 100 nm pour, de ce fait, enlever entièrement la partie de petite épaisseur de la couche d'oxyde 35 et exposer la couche de résistance 12 à proximité 36 de la partie de bord vertical 12b de la saillie 12c, tandis que la couche d'oxyde 35 présentant une épaisseur d'environ 100 nm subsiste dans l'autre région, comme montré sur la figure 9D. Par la suite, une étape de gravure anisotrope est effectuée sur la couche de résistance 12 exposée sur la partie 36 et sur le substrat en silicium 11 en utilisant la couche d'oxyde 35a et la couche de masque 31 comme masque pour former une tranchée verticale 16. Une oxydation thermique est ensuite effectuée pour former une couche d'oxyde dans la tranchée 16 et pour augmenter l'épaisseur de la couche d'oxyde 35a, obtenant de ce fait une couche d'oxyde 32 épaisse, comme montré sur la figure 9E. Dans cette étape, le bout de la saillie est rendu pointu. Une couche isolante 33 est ensuite déposée par un procédé de vaporisation par faisceau électronique dans le sens vertical, suivi de la déposition d'une couche d'électrode de grille 20 constituée d'un métal, tel que du Mo ou du W, à une épaisseur de 100 nm, comme montré sur la figure 9F. La couche de masque 31 et la couche d'oxyde 32 dans la zone d'émetteurs sont ensuite enlevées par gravure en utilisant de l'acide fluorhydrique. Dans cette étape, la couche isolante 33 et la couche d'électrode de grille 20 sur la couche de masque 31 sont également enlevées par retrait ( lift off ), exposant de ce fait une saillie 18 de la couche de résistance 12, comme montré sur la figure 9G. Ensuite, la couche d'électrode de grille 20 est dessinée en utilisant un masque d'agent photorésistant et le gaz SF6 pour former la cathode froide à émission de champ montrée sur la figure 9H. La résistance de la couche de résistance 12 est ensuite réduite par implantation ionique, ou on réduit de plus le travail de sortie de l'émetteur en déposant dessus une couche métallique. Dans le quatrième mode de réalisation, l'ouverture pour graver la tranchée 16 peut être formée par un procédé d'alignement automatique, de sorte que la photolithographie destinée à former la tranchée 16 puisse être omise pour, de ce fait, simplifier le procédé de fabrication. De plus, la marge à former entre l'émetteur 18 et la tranchée 16 peut être réduite par le procédé d'alignement automatique, de sorte qu'une plus petite zone d'émetteurs occupée puisse être obtenue également. La figure 10 montre une cathode froide à émission de champ selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention. La cathode froide à émission de champ du présent mode de réalisation est identique à celle du premier mode de réalisation, à l'exception d'une couche conductrice de type P 40 formée sur le fond de la tranchée 16 dans le présent mode de réalisation. Dans un procédé de fabrication du présent mode de réalisation, une technique d'implantation ionique utilisant des ions de bore accélérés à 70 keV est effectuée sur le substrat en silicium 11 entre les étapes de formation de la tranchée 16 et de dépôt de la couche enterrée 15, telles que décrites dans le premier mode de réalisation. Les étapes restantes sont identiques aux étapes du premier mode de réalisation. L'implantation ionique du fond de la tranchée 16, telle qu'utilisée dans le présent mode de réalisation, peut être appliquée à d'autres modes de réalisation tel que décrit précédemment. Dans le cinquième mode de réalisation, la couche inférieure de type P 40 sert à définir la longueur de la couche de résistance en série pour chaque émetteur, de sorte que la longueur de la section de couche de résistance sous-jacente à l'émetteur puisse être choisie de manière à être plus longue que la profondeur de la tranchée 16. De plus, en choisissant la largeur de la couche inférieure de type P 40, une largeur souhaitée de la section de couche de résistance peut être obtenue pour contrôler la résistance en série. Dans les modes de réalisation ci-dessus, on décrit à titre d'exemple que chaque section de couche de résistance correspond à chaque émetteur. Cependant, une pluralité d'émetteurs peuvent être disposés sur une seule section de couche de résistance, pourvu que la couche de résistance correspondant à un seul groupe d'émetteurs soit divisée en une pluralité de sections de couche de résistance. Bien que la présente invention ait été décrite en faisant référence à des modes de réalisation préférés de celle-ci, la présente invention n'est pas limitée à ceux-ci et diverses variations ou modifications peuvent y être facilement apportées par l'homme du métier sans s'écarter du domaine de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Cathode froide à émission de champ caractérisée en ce qu'elle comprend comprenant un substrat (11), une couche de résistance (12) recouvrant ledit substrat (11) et connectée à une électrode de cathode, une couche de séparation pour séparer électriquement ladite couche de résistance (12) en une pluralité de sections de couche de résistance (12a), une pluralité d'émetteurs (18) formés chacun sur une section correspondante parmi lesdites sections de couche de résistance (12a) et une électrode de grille présentant une ouverture (20a) placée en correspondance avec chacun desdits émetteurs (18). 2. Cathode froide à émission de champ selon la revendication 1, dans laquelle ladite couche de séparation est constituée d'un isolant. 3. Cathode froide à émission de champ selon la revendication 1, dans laquelle ladite couche de séparation est constituée d'un semi-conducteur présentant un type de conductivité opposé au type de conductivité de ladite couche de résistance (12). 4. Cathode froide à émission de champ selon la revendication 1, comprenant, de plus, une couche semiconductrice placée au fond de ladite couche de séparation pour séparer davantage ladite couche de résistance (12). 5. Cathode froide à émission de champ selon la revendication 1, dans laquelle ladite section de couche de résistance (12a) est de forme carrée comportant un côté horizontal plus petit t que l'épaisseur de ladite section de couche de résistance (12jazz 6. Cathode froide à émission de champ selon la revendication 1, dans laquelle l'un desdits émetteurs (18) correspond à l'une desdites sections de résistance. 7. Procédé de fabrication d'une cathode froide à émission de champ caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à former une couche de résistance (12) recouvrant un substrat (11), à graver de manière sélective au moins ladite couche de résistance (12) pour former une couche de séparation pour séparer ladite couche de résistance (12) en une pluralité de sections de couche de résistance (12a) , à former au moins un émetteur (18) sur chacune desdites sections de couche de résistance (12a) , à former une couche d'électrode de grille (20) présentant une ouverture (20a) pour chacun desdits émetteurs (18) et à former une couche de cathode connectée à ladite couche de résistance (12). 8. Procédé de fabrication d'une cathode froide à émission de champ selon la revendication 7, dans lequel ladite étape de formation de la couche de séparation comprend les étapes consistant à former une tranchée (16) pour séparer ladite couche de résistance (12) et à remplir ladite tranchée (16) avec une couche isolante. 9. Procédé de fabrication d'une cathode froide à émission de champ selon la revendication 8, dans lequel ladite étape de remplissage comprend l'étape d'oxydation thermique de la surface de ladite tranchée (16). 10. Procédé de fabrication d'une cathode froide à émission de champ selon la revendication 8, dans lequel ladite étape de remplissage comprend l'étape de dépôt d'une couche isolante dans ladite tranchée (16). 11. Procédé de fabrication d'une cathode froide à émission de champ selon la revendication 7, dans lequel ladite étape de formation de la couche de séparation comprend les étapes consistant à former une tranchée (16) pour séparer ladite couche de résistance (12) et à remplir ladite tranchée (16) avec une couche de semiconducteur présentant un type de conductivité opposé au type de conductivité de ladite couche de résistance (12) 12. Procédé de fabrication d'une cathode froide à émission de champ selon la revendication 7, dans lequel ledit émetteur (18) est formé à partir d'une partie de ladite couche de résistance (12). 13. Procédé de fabrication d'une cathode froide à émission de champ selon la revendication 12, dans lequel ledit émetteur (18) comporte un bord vertical et dans lequel ladite étape de formation de la couche de séparation comprend les étapes consistant à oxyder la surface de ladite couche de résistance (12) y compris ledit bord vertical pour former une couche d'oxyde, à graver en retrait ladite couche d'oxyde pour exposer une partie de ladite couche de résistance (12) à proximité dudit bord vertical et à graver ladite partie exposée de ladite couche de résistance (12) pour former une tranchée (16) et à remplir ladite tranchée (16) avec ladite couche de séparation.