Способ изготовления многоострийных автоэлектронных эмиттеров

Способ изготовления многоострийных автоэлектронных эмиттеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<тп 528631

Союз Советских

Социалистических

Республик и АРТОРСЕОМУ СВНДЕТЕ1тЬт ТНУ,:Ф

ЗФЬ б « (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.11.74 (21) 2080073 25 (51) М. Кл. Н 011 9/02

Н 01J 1/30 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15,09.76. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 22.11.76 (53) УДК 621.385.032.212 (088.8) (72) Авторы изобретения

О. А. Майзель, 1О. H. Бузников, Л. А. Лещенко, Л. H. Линник, H. И. Дрель и Г. 3. Якубов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГООСТРИЙНЪ1Х

АВТОЭЛЕКТРОН НЪ|Х ЭМИТТЕРОВ

Изобретение относится к области электроники и может быть использовано при изготовлении активных элементов в вакуумных интегральных схемах.

Известен способ изготовления автоэлектронных эмиттеров (1), недостатками которого являются сложность осуществления, ограниченный диапазон материалов для изготовления автоэмиссионных острий, недостаточная воспроизводимость технологического процесса.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является способ изготовления многоострийных автоэлектронных эмиттеров (2),,включающий операции создания на подложке маскирующих островков посредством окисления подложки, вытравливание материала подложки под маскирующими островками. Однако этот способ не позволяет обеспечить необходимый диапазон материалов, используемых для изготовления острий, и достичь их высокой геометрической однородности.

Это обусловлено тем, что в процессе окисле ния подложки, в частности, кремния, на границе раздела кремния и двуокиси кремния поверхность кремния становится довольно шероховатой вследствие поликристаллизации о кремния на толщину до 300А, вследствие чего геометрическую однородность матрицы получить таким образом невозможно. Непосредственной причиной этого является искажение, введенное химическими изменениями, когда двуокись создается за счет монокристалла

5 кремния. Поэтому наличие поликристаллического слоя на границе раздела кремний — двуокись кремния не позволяет получать воспроизводимые радиусы закругления острий из кремния — источников автоэмиссии.

10 Цель изобретения — расширение диапазона материалов, используемых для изготовления острий, и повышение геометрической однородности острий.

Это достигается тем, что по предлагаемому

15 способу маскирующие островки создают путем нанесения на подложку пленки двуокиси олова толщиной от 0,35 до 0,45 мкм. При этом повышенная стойкость пленки двуокиси олова к действию кислот и щелочей дает возмож20 ность использовать в качестве подложки вместо кремния германий, а также материалы группы АтиВ,- н др., что позволяет по сравнению с прототипом расширить диапазон материалов, используемых для изготовления ос25 трий, поэтому. наличие пленки двуокиси олова на подложке в качестве маскирующего покрытия позволяет получать геометрическую однородность матрицы острий и, следовательно, стабильность параметров и надежность в ра30 боте, так как.пленка двуокиси олова образует528631

Составитель Г. Кудинцева

Редактор С. Микулицкая Техред М. Семенов Корректор Н. Аук

Заказ 2352 12 Изд. ¹ 1623 Тираж 963 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, М(-35, Раугиская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ся не за счет монокристалла подложки, и те» пература ее образования слишком низка для создания на границе подложка — двуокись олова механических напряжений.

Способ, согласно изобретению, описывается следующей последовательностью операций.

Берут полирова нную подложку кремния и нагревают ее до 450 — 550 С. На подложку пульверизацией спиртового раствора SnC4 5НзО наносят пленку, которую выдерживают в указа ином интервале температур в течение 10 мин до образования пленки двуокиси олова толщиной от 0,35 до 0,45 мкм. При меньших толщинах пленка двуокиси олова получается недостаточно плотной, с повышенным количеством пор и других дефектов, приводящих к неод|нородному ее стравливанию. При более высоких значениях толщины пленка стравливается с трудом, время ее травления существенно увеличивается, что затрудняет изготовление точных размеров маскирующих островков. Таким образом экспериментальные исследования показали, что при отклонении толщины пленки двуокиси олова от указанных оптимальных пределов в большую или меньшую стороны невозможно достижение поставленной цели— повышения геометрической однородности изготавливаемых автоэмиссионных острий.

Методами фотолитографии в пленке фоторезиста, нанесенного на пленку двуокиси олова, создают изображение маскирующих островков с поперечными размерами, например около 10 мкм и расстояниями между центрами островков около 25 мкм. Для травления пленки двуокиси олова используют соляную кислоту с добавкой металлического цинка в виде порошка, которым полученную после фотолитографии композицию покрывают сверху слоем 5 — 10 мкм.

Полученную композицию с маскирующими островками промывают в дистиллированной воде. Затем в травителе HF: НМОз — — 2: 9 вытравливают в кремнии под сеткой маскирующих островков двуокиси олова автоэмиссионные

1р острия высотой, например 10 мкм. Островки двуокиси олова удаляются с вершин острий механически при помощи последующей промывки.

15 Формула изобретения

Способ изготовления многоострийных автоэлектронных эмиттеров, включающий создание на подложке маскирующих островков и вы20 травливание материала подложки под ними, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона материалов, используемых для изготовления острий, и повышения геометрической однородности острий, маскирующие ост25 ровки создают путем нанесения на подложку пленки двуокиси олова толщиной от 0,35 до

0,45 мкм.

30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. «Электронная техника», серия 5, вып. 4, стр. 3 — 11, 19б8.

2. «Электроника», экспресс - информация, 35 вып. 27, стр. 1 — 8, 1974 (прототип).