(57)【要約】  本発明は、陰極導電体として陰極層を構造化するために陰極層を堆積する段階及びエッチングする段階と、格子導電体として格子層を構造化するために格子層を堆積する段階及びエッチングする段階と、キャビティを与えるように前記抵抗層に達するまで絶縁層と格子導電体を堆積する段階及びエッチングする段階と、陰極導電体と格子導電体との交差点に有孔構造体を有する陰極導電体を与えるために陰極導電体を堆積する段階及びエッチングする段階と、を含む三極管型の陰極構造体の製造方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）積層体を形成するための基板（２１）の一面に導電材料からなる陰極層、抵抗層、絶縁材料からなる層（２６）、導電材料からなる格子層（３０）を堆積する段階であって、前記格子層が前記積層体の表面層を形成し、前記絶縁層（２６）に隣接するところの段階と、
（ｉｉ）行構造体または列構造体の何れかから選択される一方の構造体に配置される陰極導電体（４０）として陰極層を構造化するための前記陰極層の構造化の段階と、行構造体または列構造体の何れかから選択される他方の構造体に配置される格子導電体（３００）として格子層を構造化するための前記格子層の構造化の段階と、
（ｉｉｉ）前記格子導電体と陰極導電体との交差点にキャビティ（３６）を提供するように前記抵抗層（２２）に達するまで、前記絶縁層（２６）と、格子導電体として構造化された前記格子層（３００）と、をエッチングする段階と、前記陰極導電体と格子導電体との交差点における有孔構造体（２４、４００）を陰極層に与えるために、陰極導電体（４０）として構造化された前記陰極層をエッチングする段階と、
を含む、三極管型の陰極構造体の製造方法であって、
前記方法は、格子導電体（３００）として構造化された前記格子層と前記絶縁層（２６）をエッチングする段階が、
（ａ）格子導電体（３００）として構造化された前記格子層上に樹脂層（２７）を堆積し、
（ｂ）前記キャビティ（３６）の底部に放出パッド（３４）を形成するパターンに従って編成された前記樹脂層内に開口部を得るために前記樹脂層（２７）をリソグラフィ及び現像し、
（ｃ）前記パターンに従って格子導電体（３００）として構造化された前記格子層をエッチングし、
（ｄ）前記パッド（３４）の幅より大きいキャビティ（３６）の幅Ｌを得るために、放出パッドパターンまで前記エッチングを拡張することによって格子導電体（３００）として構造化された前記格子層の下にある前記絶縁層（２６）をエッチングし、
（ｅ）前記樹脂層（２７）に達するまで、前記樹脂層（２７）と、前記絶縁層（２６）のエッチングによって露出された領域の前記抵抗層（２２）との間に含まれる、格子導電体（３００）として構造化された前記格子層をエッチングし、
（ｆ）前記キャビティ（３６）の底部に放出パッド（３４）を形成するために前記樹脂層の開口部に触媒層（２９）を堆積し、
（ｇ）前記樹脂層（２７）を除去する、
ことによって行われることをと特徴とする三極管型の陰極構造体の製造方法。
【請求項２】
陰極導電体（４０）としての前記陰極層の構造化、及び、有孔構造体を陰極層に与えるための陰極導電体（４０）として構造化された前記陰極層のエッチングは、前記樹脂層（２２）の堆積前に行われる、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
陰極導電体（４０）としての前記陰極層の構造化は、前記絶縁層（２６）が堆積される前に行われ、
前記絶縁層（２６）及び陰極導電体（４０）として構造化された前記陰極層が、格子導電体（３００）として構造化された前記格子層と前記抵抗層（２２）との間に位置し、陰極導電体（４０）として構造化された前記陰極層に有孔構造体を与えるために、前記段階（ｅ）は、前記絶縁層（２６）のエッチングによって露出された領域において陰極導電体（４０）として構造化された前記陰極層を前記抵抗層（２２）に達成するまでエッチングすることによって完成される、請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
触媒層（２９）が段階（ｆ）で堆積される前に、障壁層（２５）は、前記樹脂層（２７）内の開口部の前記触媒の拡散に対する障壁として堆積される、請求項１から３の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項５】
陰極導電体としての前記陰極層の構造化及び／又は格子導電体としての前記格子層の構造化は、フォトリソグラフィによって得られるマスクを用いたエッチングによって行われる、請求項１から４の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項６】
陰極導電体としての前記陰極層のエッチングは、陰極導電体（４０）として構造化された前記陰極層のエッチングによって露出された領域の前記抵抗層（２２）の厚さの少なくとも一部をエッチングすることによって完成される、請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
陰極導電体としての前記陰極層の構造化及び／又は格子導電体としての前記格子層の構造化は、金属マスクを用いた堆積によって行われる、請求項１から４の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項８】
前記樹脂層（２７）を除去するための段階（ｇ）は、前記樹脂層のリフトオフまたは溶解によって行われる、請求項１から７の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項９】
前記放出パッド（３４）を形成するために、前記触媒層（２９）上にナノチューブ、ナノワイヤーまたはナノフィメントタイプのナノ構造体の成長段階をさらに含む、請求項１から８の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記絶縁層（２６）をエッチングする段階（ｄ）は、等方性湿式エッチングである、請求項１から９の何れか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列として構造化された陰極層、行として構造化された格子層、及び、放出パッドを含む、放出陰極の製造方法に関する。この放出パッドは、格子層の行と自己整合される。ある特定の実施形態によれば、この放出パッドは、陰極層の列とも自己整合される。
【背景技術】
【０００２】
陰極構造体は、電界放出によって励起されるカソードルミネッセンス表示装置に主に使用され、特に平面電界放出スクリーンで使用される。これらの電界放出表示装置は、電子を放出する陰極、及び、１つ又は幾つかの発光層で被覆された、陰極と対向する陽極を有する。陽極と陰極は、真空下で維持された空間によって分離される。
【０００３】
陰極は、マイクロチップベースのソースまたは低い閾値の電界放出層ベースのソースである。それが低い閾値の電界放出層である場合、それは、ナノチューブ、ナノワイヤーまたはナノフィラメントのようなナノ構造物からなってもよく、これらの構造物は、例えばカーボンなどの導電材料からなり、それらは、多層からなってもよい（例えば、ＡｌＮまたはＢＮ多層）。
【０００４】
この陰極構造体は、二極管（ダイオード）または三極管（トライオード）タイプであり得る。三極管構造体は、電子の抽出を制御する格子と呼ばれる追加の電極を有する。
【０００５】
フラットスクリーンへの適用においては、この特定の構造体が制御電圧（格子電圧）を陽極電圧から分離する手段を提供するので、三極管構造体を有する陰極が使用される。陽極電圧は、陰極の光効率を改善し、エネルギー消費を最小化するためにできるだけ高くなければならない一方で、制御電圧は、トランジスタ（“駆動”）をアドレスする費用を最小化するために低くなければならない。
【０００６】
三極管タイプの陰極は、行と列で構成され、行と列の重畳部が画素を画定する。陰極の動作中に、表示されるべきデータは、列に運ばれ、行は、スクリーン全体、つまり、スクリーン上の全ての画素をアドレスするために連続的にスキャンされる。
【０００７】
三極管タイプの陰極は、２００２年２月１９日付けて出願された出願ＦＲ２８３６２７９に記載されており、図１Ａ及び１Ｂに示される。
この陰極は、以下の要素を含む。
（ａ）列７の形態で構造化された陰極層からなる第１導電レベル、
（ｂ）電子放出の均一性を改善するための抵抗層２（例えば、アモルファスシリコンからなる）、
（ｃ）抵抗層２と第２導電レベル１０との間に位置する絶縁材料の層６（例えば、シリカ層）、
（ｄ）行９の形態で構成された格子層８からなる第２導電レベル１０（この第２導電レベルのポテンシャルは、電子の抽出を制御するために使用される）、
（ｅ）電子放出手段、例えば、キャビティ１６内で抵抗層２上に堆積されたパッド１４上に位置するカーボンナノチューブ。
このキャビティ１６は、格子層８及び絶縁材料からなる層６をエッチングすることによって形成される。典型的には、キャビティ１６の幅は、１０から１５μｍであり、格子は、これらの行の間に２０から２５μｍのピッチで配置される。
【０００８】
図１Ａは、キャビティ１６がこれらの行９と列７との交差点でこれらの行９の中でエッチングされ、また、より薄い行１１を形成するために、これらの行がこれらの交差点の外側でもエッチングされることを示す。
【０００９】
図１Ａに見られるように、陰極層の列７は、特有の有孔構造体１３を有し、抵抗層２が堆積される副列４を形成する。パッド１４に対する副列４の電気的接続が抵抗層２を介して形成されるように、パッド１４は、副列間のキャビティ内に位置しなければならない。
【００１０】
この三極管タイプの陰極構造体を製造するためのある周知の製造方法は、上述の出願ＦＲ２８３６２７９に記載され、図２Ａから２Ｆに示される。
この方法は、以下の段階を含む。
（ａ）支持体１上に導電材料の層を堆積し、列（コラム）、及び、行（ロウ）及び列の交差点となる領域のこれらの列内に副列（サブコラム）４を形成するためにこの層をエッチングする（２つの副列４が図２Ａに示されている）。
（ｂ）抵抗層２、絶縁層６、それに続く導電層１０の固体層を堆積する（図２Ｂ）。
（ｃ）抵抗層２を露出するために導電層１０と絶縁層６をエッチングし、キャビティ１６を形成する（図２Ｃ）。
（ｄ）樹脂からなる犠牲層１７を堆積し、犠牲層１７内に抵抗層２を露出する開口部１８を形成する（図２Ｄ）。
（ｅ）この構造物上に触媒層１９を堆積する。
（ｆ）犠牲層１７を除去する。
（ｇ）抵抗層２の上に存在する、残っている触媒層１９上に放出層１２を成長させ、放出パッド１４を形成する（図２Ｆ）。
【００１１】
この方法の欠点は、１から２μｍのオーダーの精度を有する副列４に対するキャビティ１６の第１の位置合わせ（図２Ｃ）と、少なくとも０．５μｍの精度を有する格子１０に対する放出パッド１４の第２の位置合わせ（図２Ｄ）という、２つの正確な位置合わせが必要であるという点である。副列４に対するキャビティ１６のオフセットは、抵抗層を介する放出パッドに対する副列のアクセス抵抗の変化をもたらす。この変化は、このオフセットが２μｍを超えないような条件で第２の注文である。格子１０からのパッド１４のオフセットは、電子銃の焦点を乱し、スクリーンにおける画素の解像度を低下させるナノチューブ（パッド１４上に存在する）上に非対称的な電界をもたらす。
【００１２】
出願ＦＲ２８３６２７９に記載されたような方法では、この位置精度は、リソグラフィ段階によって得られる（図２Ｄ）。しかし、このリソグラフィは、大きな表面（１ｍ２のオーダー）上で行われるべきであり、それは、低コストの方法に適合可能であるリソグラフィ装置を用いて、効率的に制御することが困難であるという問題を生成する。
【特許文献１】仏特許出願公開第２８３６２７９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、必要な位置合わせの数を減少させるために周知の方法を改良することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的及び他の目的は、
（ｉ）積層体を形成するための基板の一面に導電材料からなる陰極層、抵抗層、絶縁材料からなる層、導電材料からなる格子層を堆積する段階であって、前記格子層が前記積層体の表面層を形成し、前記絶縁層に隣接するところの段階と、
（ｉｉ）行構造体または列構造体の何れかから選択される一方の構造体に配置される陰極導電体の構造体を作成するための前記陰極層の構造化の段階と、行構造体または列構造体の何れかから選択される他方の構造体に配置される格子導電体の構造体を生成するための前記格子層の構造化の段階と、
（ｉｉｉ）前記格子導電体と陰極導電体との交差点にキャビティを提供するように前記抵抗層に達するまで、前記絶縁層と、格子導電体として構造化された前記格子層と、をエッチングする段階と、前記陰極導電体と格子導電体との交差点における有孔構造体を陰極層に与えるために、陰極導電体として構造化された前記陰極層をエッチングする段階と、
を含む、三極管型の陰極構造体の製造方法であって、
前記方法は、格子導電体として構造化された前記格子層と前記絶縁層をエッチングする段階が、
（ａ）格子導電体として構造化された前記格子層上に樹脂層を堆積し、
（ｂ）前記キャビティの底部に放出パッドを形成するパターンに従って編成された前記樹脂層内に開口部を得るために前記樹脂層をリソグラフィ及び現像し、
（ｃ）前記パターンに従って格子導電体として構造化された前記格子層をエッチングし、
（ｄ）前記パッドの幅より大きいキャビティの幅Ｌを得るために、放出パッドパターンまで前記エッチングを拡張することによって格子導電体として構造化された前記格子層の下にある前記絶縁層をエッチングし、
（ｅ）前記樹脂層に達するまで、前記樹脂層と、前記絶縁層のエッチングによって露出された領域の前記抵抗層との間に含まれる、格子導電体として構造化された前記格子層をエッチングし、
（ｆ）前記キャビティの底部に放出パッドを形成するために前記樹脂層の開口部に触媒層を堆積し、
（ｇ）前記樹脂層を除去する、
ことによって行われることをと特徴とする三極管型の陰極構造体の製造方法によって達成される。
【００１５】
第１実施形態によれば、陰極導電体としての前記陰極層の構造化、及び、有孔構造体を陰極層に与えるための陰極導電体として構造化された前記陰極層のエッチングは、前記樹脂層の堆積前に行われる。
【００１６】
第２実施形態によれば、陰極導電体としての前記陰極層の構造化は、前記絶縁層が堆積される前に行われ、前記絶縁層及び陰極導電体として構造化された前記陰極層が、格子導電体として構造化された前記格子層と前記抵抗層との間に位置し、陰極導電体として構造化された前記陰極層に有孔構造体を与えるために、前記段階は、前記絶縁層のエッチングによって露出された領域において陰極導電体として構造化された前記陰極層を前記抵抗層に達成するまでエッチングすることによって完成される。
【００１７】
他の実施形態によれば、触媒層が段階（ｆ）で堆積される前に、障壁層は、前記樹脂層内の開口部の前記触媒の拡散に対する障壁として堆積される。
【００１８】
第１の変形例によれば、陰極導電体としての前記陰極層の構造化及び／又は格子導電体としての前記格子層の構造化は、フォトリソグラフィによって得られるマスクを用いたエッチングによって行われる。
【００１９】
有利には、第２の実施形態によれば、陰極導電体としての前記陰極層の構造化は、陰極導電体として構造化された前記陰極層のエッチングによって露出された領域の前記抵抗層の厚さの少なくとも一部をエッチングすることによって完成される。従って、前記抵抗層は、例えば同一のリソグラフィ段階で、前記陰極導電体内の前記陰極層をエッチングするために使用されるのと同様にエッチングされてもよく、それは、前記陰極導電体を互いに完全に分離し、スクリーンの動作中に前記陰極導電体間の漏れ電流を防止する。この実施形態は、電力消費を最小化することが要求される場合に、特に有用である。留意すべきことは、前記抵抗層が列間でエッチングされるが、列内にはエッチングされないということである。
【００２０】
第２の変形例によれば、陰極導電体としての前記陰極層の構造化及び／又は格子導電体としての前記格子層の構造化は、金属マスクを用いた堆積によって行われる。
【００２１】
有利には、前記樹脂層を除去するための段階（ｇ）は、前記樹脂層の“リフトオフ”または溶解によって行われる。
【００２２】
有利には、前記製造方法は、前記放出パッドを形成するために、前記触媒層上にナノチューブ、ナノワイヤーまたはナノフィメントタイプのナノ構造体の成長段階も含む。
【００２３】
有利には、前記絶縁層をエッチングする段階（ｄ）は、等方性湿式エッチングである。等方性エッチングは、前記樹脂層内に画定されたパッドのパターンに対して絶縁層内で中心に位置するキャビティを得るための手段を提供する。
【００２４】
本発明による方法は、特にフラット電界放出スクリーン及び／又はＬＣＤ（液晶ディスプレイ）スクリーンにおける“バックライト”で使用することができる陰極構造体を形成するために使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
添付された図面によって達成される限定されない実施例として与えられる以下の詳細な説明を読むことによって、本発明がより明確に理解され、他の利点及び特徴が明らかになるだろう。
図１Ａは、既に説明されているが、従来技術による三極管型の陰極構造体の上面図である。図１Ｂは、既に説明されているが、図１Ａに破線で示される、従来技術による陰極構造体の拡大部の断面図である。図２Ａから２Ｆは、既に説明されているが、従来技術による三極管型の陰極構造体の製造方法を示す。図３Ａから３Ｆは、本発明による方法の第１実施形態を示す。図４Ａから４Ｆは、本発明による方法の第２実施形態を示す。
注意すべきことは、これらの図面に示される種々の要素が同一縮尺で示されていないことである。
【００２６】
本発明による製造方法の創意は、樹脂層内に形成された開口部を通して格子導電体として構成された格子層をエッチングするための単一の樹脂層の使用と、キャビティを得るために格子層の下で側方までエッチングを拡張することによって絶縁層をエッチングすること、樹脂層の下で露出された格子層をエッチングすること、及び、樹脂層内の形成された開口部のキャビティの底部の抵抗層上に触媒層を堆積することに基づく。
【００２７】
本発明による製造方法の第１の変形例によれば、放出パッドは、格子導電体に対して自己整合することができ、言い換えると、放出パッドは、格子層内に形成されたキャビティ上にパッドを位置合わせする必要なく格子導電体に対して位置することができ、それは、従来技術による制約の１つを取り除く。第２の変形例によれば、放出パッドは、格子導電体及び陰極導電体に対して自己整合することができ、それによって、従来技術による２つの位置合わせの制約が取り除かれる。
【００２８】
第１の変形例における様々な段階が図３Ａから３Ｆに示される。
【００２９】
支持基板２１、例えば１．１ｍｍの厚さのホウケイ酸ガラス基板であるが、その複数の面のうちの１つの上に、導電材料の層、例えば０．２μｍの厚さのモリブデンの層が電子銃を用いた蒸着によって堆積される。必要であれば、この支持基板は、この導電材料層が堆積される前に周知の基本的な洗浄手段によって洗浄することができる。
【００３０】
次の段階は、この導電層を列または副列に構成するためのこの導電層のリソグラフィとエッチングである。それで結果として得られるのは、構造化された陰極層２４である（図３Ａでは、２つの副列のみが見て取れる）。この例では、これらの列は、これらの列の間に５０μｍの間隔を有して３５０μｍのピッチで配置されている。また、これらの副列の幅は、５から１０μｍであり、それらの間隔は１０から１５μｍである。これらの副列は、陰極導電体（列）と格子導電体(行)の重畳部に相当する位置に有孔構造体を得るためにエッチングされる。例えば、これらの副列は、これらの列に平行になるように形成される。変形例として、それらは、文献ＦＲ２８７３８５２に記載されるように異なって形成してもよい。従って、この結果物は、従来技術で図１Ａに示されるもののような有孔構造体である。以下の段階は、当該技術の当業者に周知であるが、これらの列及び副列を陰極層内に形成するために使用される。
（ａ）スピンコーターを用いて樹脂層が堆積される。例えば、１．２μｍの厚さの層である。
（ｂ）マスクを用いた近接リソグラフィ装置を使用した樹脂の露光。
（ｃ）樹脂の現像。
（ｄ）陰極層のエッチング。それがモリブデンであるので、エッチングはＳＦ６ガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によって行われる。
（ｅ）樹脂の溶解と洗浄。
【００３１】
次の段階は、構造化された陰極層２４が位置する支持基板２１の面に抵抗層２２（例えば、陰極スパッタリングによって堆積される、リンがドーピングされた１μｍの厚さのアモルファスシリコン層）、絶縁層２６（例えば、化学気相蒸着（ＣＶＤ）によって堆積される１μｍの厚さのシリカの層）及び格子層３０（例えば、電子銃を用いた蒸着によって堆積される０．２μｍの厚さのモリブデン層）を堆積することである（図３Ｂ）。
【００３２】
次いで、この格子層３０は、陰極層内の列をエッチングするために上述されたものと同様の原理によって、３５０μｍのピッチと５０μｍの間隔でラインを形成するためにリソグラフィされ、エッチングされる。従って、その結果物は、構造化された格子層３００である。
【００３３】
次の段階は、構造化された格子層３００上に１．２μｍの厚さの樹脂層２７を堆積するためにスピンコーターを使用することである。この樹脂層２７は、この抵抗層２２上に形成されるべき放出パッド３４の形状を有するパターンにリソグラフィされる。例えば、これらのパターンは、３から１０μｍの幅の長方形でありえる。これらのパッドのパターンは、列導電体３００と１０から１５μｍの間隔だけ分離して１から２μｍのオーダーの精度で中心に置かれなければならない。この例では、リソグラフィを行い、側方寸法４．５×４．５μｍを有するパッド３４を得る。この樹脂層２７は、近接リソグラフィ装置を用いて露光され、その後、この樹脂は現像される。
【００３４】
次いで、この構造化された格子層３００は、このパターンに従ってエッチングされる。この構造化された格子層３００は、湿式エッチングまたは乾式エッチングを用いてエッチングされ得る。この例は、このモリブデン層は、ＲＩＥによってエッチングされる。次いで、この絶縁層２６は、湿式エッチングされる。この絶縁層が、放出パッド３４を形成すパターンの幅より大きくて２つの隣接する副列２４を分離する距離以下の幅Ｌまでエッチングされるまで、このエッチングは行われる（図３Ｃ）。この絶縁層２６のエッチング時間によって、絶縁層のキャビティ３６の幅Ｌが決定される。この絶縁層の性質は、化学的プロセスによって等方性エッチングが得られるように選択される。このように、幅Ｌを有するキャビティ３６は、樹脂層２７内に画定されるパッド３４のパターンに対して中心に位置する。この例では、シリカからなる絶縁層２６は、ＮＨ４Ｆ、ＨＦの混合物を用いて化学的にエッチングされる。エッチング時間は、８分３０秒であり、シリカ層内に幅Ｌ＝１１μｍを有するキャビティ３６を得るのに十分である。
【００３５】
次の段階は、絶縁層２６のエッチングによって露出され、樹脂層２７の下に存在する構造化された格子層３００の湿式エッチングである（図３Ｄ）。この構造化されたモリブデン格子層３００は、“クロムエッチング（Ｃｒ Ｅｔｃｈ）”タイプの浴を用いて化学的にエッチングされる。攻撃時間は、２分間である。最後に、イオン化水を用いてリンスが行われ、この積層体は乾燥される。
【００３６】
次の段階は、樹脂マスクを用いて障壁層２５と触媒層２９を堆積することである。つまり、樹脂層２７上と、この樹脂層２７内に形成された開口部の中に堆積することである（図３Ｅ）。抵抗層２２と触媒層２９との間に堆積される障壁層２５は、必須ではないが、それによって、ナノチューブの成長を制御（触媒の拡散を部分的に防止することによって）及び／又はナノチューブと抵抗層との間の電気的接触を改善することが容易になる。従って、その結果物は、構造化された格子層３００の格子導電体から等距離に位置する抵抗層２２上の放出パッド３４となる。この例では、８０ｎｍの厚さのＴｉＮ障壁層２５が樹脂マスクを用いて陰極スパッタリングによって堆積され、１０ｎｍの厚さのニッケル触媒層２９が電子銃を用いた蒸着によって堆積される。
【００３７】
最後に、この樹脂層２７は、例えばリフトオフ技術を用いて除去される。
【００３８】
図３Ｆに見られるように、次いで、得られる結果物は、構造化された陰極層２４が列及び副列内に得られ、抵抗層２２がこの構造化された陰極層２４を覆い、絶縁層２６が２つの隣接した副列の間にキャビティ３６を有し、この絶縁層が行として構成された構造化された格子層３００で覆われ、放出パッド３４が抵抗層２２の上にキャビティ３６に位置するところの支持基板２１を含む三極管型の陰極構造物である。この構造体が完成すると、ナノ構造体は、触媒層２９上に成長することができる。この触媒は、触媒層上に成長されるべき電子放出材料に応じて選択される。例えば、ニッケル触媒の層は、カーボンナノチューブを成長させるために堆積される。
【００３９】
第２の変形例では、第１段階は、支持基板２１の面に抵抗層２２を堆積させることであり、次いで、陰極層が堆積され、列４０に従って陰極層を構造化するためにエッチングされる。第１の変形例とは異なって、列の有孔構造体（副列の形成）は、絶縁層２６がエッチングされると直ぐに、樹脂層２７内に形成された開口部を通したエッチングによって得られる。従って、この第２の変形例は、放出パッド３４が、構造化された格子層３００内の行に対して中心に位置合わせされ、構造化された陰極層４００内の副列に対して中心に位置合わせされるという、完全に自己整合的な方法を得ることができる。この方法は、１マイクロメートルのオーダー内での位置合わせを行うことに対する義務に関連する制約を取り除くことができる。この方法のこの変形例に関して、必要な全てのことは、行と列上に放出パッド３４を位置することであり、それは、数十マイクロメートルのオーダーの精度を必要とし、１ｍ２のオーダーの非常に大きな表面上に低コストのリソグラフィで達成することが容易である。
【００４０】
この実施形態のこの変形例の段階は、図４Ａから４Ｆに示される。
【００４１】
前述の例と同様に、１．１ｍｍの厚さのホウケイ酸ガラスが支持基板２１として使用される。この支持基板２１は、場合によっては周知の基本的なタイプの洗浄手段で洗浄されてもよい。リンがドーピングされたアモルファスシリコンからなる１μｍの厚さの抵抗層２２は、例えば陰極スパッタリングによって支持基板の面の１つの上に堆積される。次の段階は、例えば電子銃を用いた蒸着によって０．２μｍの厚さのモリブデンの層である、陰極層を形成する導電材料の層を堆積することである。次いで、この陰極層は、上述の原理（樹脂の堆積、樹脂の露光及び現像、陰極層のエッチング、樹脂の溶解）を用いて３５０μｍのピッチと５０μｍの間隔で配置される列を形成するために、例えばＲＩＥエッチングによってリソグラフィされてエッチングされる。それによって得られる結果物は、陰極導電体４０（列）として構成された陰極層である。この実施形態では、これらの列は、中実（ソリッド）であり、言い換えると第１変形例の特徴的な有孔構造体を有しない。これらの列の有孔構造体は、後の処理で得られるだろう。
【００４２】
有利には、陰極層に加えてエッチングが継続され、陰極導電体（列）の間に存在する抵抗層２２がエッチングされる。既に見てきた通り、抵抗層２２のエッチングは、電力消費の問題が重大である場合に魅力的である。
【００４３】
図４Ｂに示されるように、次の段階は、陰極導電体４０として構成される陰極層４０上に絶縁層２６（例えば、ＣＶＤによって堆積される１μｍの厚さのシリカ層）を堆積し、続いて格子層を形成するための導電材料からなる層（例えば、電子銃を用いた蒸着によって堆積される０．２μｍの厚さのモリブデン層）を堆積することである。続いて、格子層は、陰極層内の陰極導電体（列）のエッチングに対して記載された同一の原理に基づいて３５０μｍのピッチと５０μｍの間隔で配置された格子導電体（行）を形成するためにリソグラフィされ、エッチングされる。それによって得られる結果物は、構造化された格子層３００である。
【００４４】
続いて、次の段階は、構造化された格子層３００の上に１．２μｍの厚さの樹脂層２７を堆積することであり、この樹脂層２７は、例えば、抵抗層上に４．５×４．５μｍの側方寸法を有するパッドである放出パッド３４を形成することを意図したパターンに従ってリソグラフィされ、エッチングされる。これを達成するために、この構造化された格子層３００は、樹脂層２７のパターンに従って乾式または湿式エッチングによってエッチングされる。この例では、モリブデンからなる構造化された格子層３００は、ＲＩＥによってエッチングされる。次の段階は、第１変形例と同様にキャビティ３６の幅Ｌを決定するエッチング時間にわたる絶縁層２６の湿式エッチングである（図４Ｃ）。この絶縁層２６は、絶縁材料がＳｉＯ２の場合、ＮＨ４Ｆ、ＨＦの混合物を用いてエッチングされる。エッチング時間は、シリカ層内に幅Ｌ＝１１μｍのキャビティ３６を得るために８分３０秒である。
【００４５】
この樹脂層の下に露出される構造化された格子層３００と、キャビティ３６の底部に存在する陰極導電体４０として構造化された陰極層は、湿式エッチングされる（図４Ｄ）。その結果は、副列と、陰極導電体の有孔構造体が形成されるということである。その結果物は、列として構造化される、副列内の陰極層４００である。これらの層は、モリブデンからなり、“クロムエッチング（Ｃｒ Ｅｔｃｈ）”タイプの浴を用いて２分間エッチングされる。次いで、この構造体は、脱イオン水でリンスされ、乾燥される。
【００４６】
次の段階は、樹脂マスクを用いて、触媒層を堆積すること、または、障壁層２５及び触媒層２９を堆積することである。つまり、樹脂層２７上とこの樹脂層内に形成される開口部内とに堆積することである。この例では、第１の段階は、樹脂マスクを用いて陰極スパッタリングにより８０ｎｍの厚さのＴｉＮ障壁層２５を堆積することであり、次の段階は、電子銃を用いた蒸着によって１０ｎｍの厚さのニッケル触媒層２９を堆積することである（図４Ｅ）。前述の変形例と同様に、得られる結果物は、格子導電体３００として構造化された格子層から等距離の位置にある抵抗層２２上の放出パッドである。
【００４７】
最後に、樹脂層２７は、例えばこの樹脂を溶解することによって除去される（図４Ｆ）。
【００４８】
次いで、ナノチューブは、それによって得られた構造物のパッド上に成長することができる。
【００４９】
この方法のこの変形例は、放出パッドのパターンを形成するために、格子導電体３００として構造化された格子層及び絶縁層２６内のキャビティ３６、陰極導電体の有孔構造体の形成（陰極導電体４０として構造化された陰極層からの構造化された層４００の形成）、及び、樹脂マスクを用いた放出パッド３４の堆積が、同一のリソグラフィレベルで行われる、言い換えると、樹脂層２７のリソグラフィによって得られる同一マスクを用いて行われるという利点を有する（図４Ｃから４Ｅ）。第１にパッド３４と構造化された格子層３００の格子導電体（行）との距離、及び、第２にパッド３４と構造化された陰極層４００の副列との距離は、絶縁層２６のエッチング時間によって決定される。従って、放出パッド３４は、格子導電体（行）及び陰極導電体（列）の副列に対して自動的に中心に位置する。従って、これによって、従来技術の２つの位置合わせの制約が除去される。
【００５０】
陰極導電体（列）と格子導電体（行）とを分離するピッチが１ミリメートルのオーダーであるＬＣＤスクリーンのバックライトのような用途においては、基板上に配置された固定したマスクを用いた真空蒸着によって陰極導電体（列）と格子導電体（行）を直接堆積することが可能であり、それは、２つのリソグラフィ段階を回避し、それによって陰極構造体の製造コストを大幅に減少させる。
【００５１】
例えば、以下の段階は、上述のような第１変形例に従って陰極導電体（列）を形成するために使用することができる。
（ａ）１ｍｍのピッチで０．５ｍｍの開口部を有する金属マスクを生産する。
（ｂ）支持基板に近接（１００μｍ程度まで）して位置合わせし、固定する。
（ｃ）０．２μｍの厚さを得るために電子銃を用いたモリブデンの蒸着によってマスクを用いて陰極導電体（列）を堆積する。
【００５２】
明らかに、同様の手段が、他の変形例において陰極導電体（列）及び／又は格子導電体（行）を形成するために使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１Ａ】従来技術による三極管型の陰極構造体の上面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに破線で示される、従来技術による陰極構造体の拡大部の断面図である。
【図２Ａ】従来技術による三極管型の陰極構造体の製造方法を示す。
【図２Ｂ】従来技術による三極管型の陰極構造体の製造方法を示す。
【図２Ｃ】従来技術による三極管型の陰極構造体の製造方法を示す。
【図２Ｄ】従来技術による三極管型の陰極構造体の製造方法を示す。
【図２Ｅ】従来技術による三極管型の陰極構造体の製造方法を示す。
【図２Ｆ】従来技術による三極管型の陰極構造体の製造方法を示す。
【図３Ａ】本発明による方法の第１実施形態を示す。
【図３Ｂ】本発明による方法の第１実施形態を示す。
【図３Ｃ】本発明による方法の第１実施形態を示す。
【図３Ｄ】本発明による方法の第１実施形態を示す。
【図３Ｅ】本発明による方法の第１実施形態を示す。
【図３Ｆ】本発明による方法の第１実施形態を示す。
【図４Ａ】本発明による方法の第２実施形態を示す。
【図４Ｂ】本発明による方法の第２実施形態を示す。
【図４Ｃ】本発明による方法の第２実施形態を示す。
【図４Ｄ】本発明による方法の第２実施形態を示す。
【図４Ｅ】本発明による方法の第２実施形態を示す。
【図４Ｆ】本発明による方法の第２実施形態を示す。
【符号の説明】
【００５４】
１  支持体
２  抵抗層
４  副列４
６  絶縁層
７  列
８  格子層
９  行
１０  導電層
１２  放出層
１３  有孔構造体、
１４  パッド
１６  キャビティ
１７  犠牲層
１８  開口部
１９  触媒層
２１  支持基板
２２  抵抗層
２４  陰極層
２５  障壁層
２６  絶縁層
２７  樹脂層
２９  触媒層
３０  格子層
３４  放出パッド
３６  キャビティ
４０  陰極導電体
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【国際調査報告】
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