TW486710B - Field emission electron source and its manufacture method - Google Patents

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TW486710B
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metal
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Akihiro Yano
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Nippon Electric Co
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Description

經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 Α7 五、發明説明（i 7 發明背景： 發明之相關領域： 本發明是有關於一種場發射電子源及其製造方法，且 特別有關於一種改善結構上用來導線接合的接觸墊。 相關技藝之描述： 藉施一電場強度為lX109[v/m]到一金屬或半導體表 面’電子藉穿隧效應（tunnel effect)穿越障礙，而其可以在 室溫，真空的環境下完成，此現象就叫做“場電子發射”； 而以此原理構成的陰極發射電子叫做“場發射陰極”。 最近已可藉半導體的整合製造出微米尺寸的陰極，其中 之一為人所知的一種常發射陰極叫做“Spindt”行陰極。以製 造微米尺寸的半導體元件技術，使得“Spindt”型場發射陰極 可在圓錐狀射極及吸引電子的間產生一閘電極次微米尺寸 的溝。而在距離射極及閘電極兩digit間施一電壓，使得射 極發射電流強度從〇·1μ/射極到1〇μ/射極的電子。此外，因 為可在陰極上相鄰距離從數微米到幾十微米的射極間製造 出範圍從0·1μΑ到ΙΟμιη的間距，故可在基底上製造出百萬 個射極。此外，其可在一低電壓下将到一高輸出電流，特 別是範圍在數mA到100mA，且此“Spindt”型場發射電極現 在預期要被作為陰極射線管（CRT)，電子顯微鏡(EM)及顯示 器的電子源。 上述之場發射陰極可由電導體的矽，鎢，钽所構成。 然而’此陰極最常由鉬所構成，因鉬容易加工且具有相當 小的功函數。第1A到1F圖是剖面圖，分別顯示製造以鉬 本紙張Avl適用巾關家縣（CNS ) Α4_ ( 21()χ297公董） IV--,I.---1——餐------訂 ... vt (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 -----____五、發明説明（2 ) 為陰極的“Spindt”型場發射電子源的製程。 首先，如第1A圖所示，形成一絕緣層52例如是熱氧 化層於基底51之上、下表面，此基底可以是電導體或是一 電絕緣體形成於一導體層表面。然後，形成一矽化鎢層53 於一絕緣層52上，其中該矽化鎢層53是用來做閘電極，導 線以及接觸墊。 其次，如第1B圖所示，形成一光阻層54於矽化鎢53 層上，接著以微影程序定義之，以非等向性乾反應性離子 餘刻法去除預定的閘電極，導線，以及接觸墊以外的區域 的光阻。 接著，如第1C圖所示，形成另一光阻層55於該矽化 鎢層上，然後以微影程序定義之，去除預定形成射極處之 矽化鎢層53及絕緣層42，形成一閘電極洞56。因閘電極 洞56之直徑在次微米的範圍，且相鄰的閘電極洞56間的距 離很小，特別是數微米到數十微米，故在形成閘電極洞時 須以非等向性，乾式反應性離子飯刻法進行。 然後’去除剩餘的光阻層55。之後，如第1D圖所示， 以蒸鍍法形成一金屬鋁或氧化鋁所構成的犧牲層57於矽化 鎢層53上。形成犧牲層57的理由是為了要使後續將提及的 “去除部份不需要的金屬鉬層”較容易進行。金屬鋁或氧化 鋁犧牲層57形成於閘電極洞56之矽化鎢層53以及絕緣層 52的側壁，但不會形成於閘電極洞56的基底表面。 然後’如第1E圖所示，以蒸錢法形成一金屬銦層61 於該犧牲層57上，而形成射極62。在鉬的蒸鑛過程中，銷 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) M規格（2丨0乂297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) I vm m HI an —ϋ Ι-^ϋ— i-i—w «114 n 0 0 0 aMmem. -1 < 訂 .丨沐 ir. 486710 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3 ) 會逐漸地鍍在閘電極洞56的側壁，使得閘電極洞的直徑逐. 漸縮小，然後形成具有尖銳尖端的圓錐狀射極62。 接著，基底51在熱燐酸溶液中浸泡，去除犧牲層57， 而沈積在金屬鋁或氧化鋁上的犧牲層57亦同時被去除，然 後如圖1F所示，留下定義過的絕緣層52，矽化鎢53層， 以及鉬射極62於基底51上。 第2圖是習知一種如第1A〜1F圖之製程所完成的場射 極上視圖。圖中所顯示的發射電子源包括一基底51，其可 以是電導體或是此基底可以是電導體或是一電絕緣體形成 於一導體層表面；一或多個鉬構成具有尖銳尖端的射極 62 ; —形成於圍繞在射極62尖端的閘電極洞56内的閘電 極75 ; —接觸墊66，可藉導線68(未顯示於第2圖，請參 照第3圖）施加電壓到閘電極75上；一連接閘電極75及接 觸墊66的導線65 ; —形成於基底51上的絕緣層52。該閘 電極75，導線65以及接觸墊66是以矽化鎢層53同時形成 的；矽化鎢層53是以絕緣層52與該基底層51相隔離。上 述之元件52，53及62均形成於該基底51上。 第3圖是剖面圖，顯示上述之習知場發射電子源的封 裝。封裝材67是形成於具有欲封裝的場發射電子源之基底 表面之導電層71上，經導電黏著劑或金一矽合金所構成的 黏著層72，將場射極牢靠地固定在導電層71上之封裝材 67上。接腳69及74沿封裝材67排列，並以接腳69及*74 周圍所圍嬈的絕緣層73與封裝材67的導電層71隔離。閘 電極75極射極62分別是以接觸導線68及70連接接腳69 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T -丨冰 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 486710 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（4 ) 及74，使得外電壓可施加到閘電極75及射極62上。接觸 墊66是油布份的矽化鎢層53所構成，而導線68則直接接 到石夕化嫣層53上。因射極62透過黏著層72與導電層71連 接，故可經67固定於封裝材上之接腳74及場發射電子源之 較低表面，施加電壓到射極62，並經由導線70連接與封裝 材之導電層71絕緣的接腳74。 接觸導線因其具有物質的可再造性，故已經廣泛地用 在半導體元件的製造；在接觸導線中，接觸強度是一個產 品所依賴的重要因素。一般來說，當接觸導線是用連接位 於一形成電路的半導體元件表面之金屬鋁製的接觸墊時， 金或鋁製的導線是以超音波或是超音波再加上加熱的步驟 來連接到接觸墊上。 如先前所解釋的第1A〜1F圖所示，因習知製造場發射 電子源的方法中，有一浸在熱燐酸溶液中去除金屬鋁或氧 化鋁製的犧牲氧化層的步驟，故無法製作鋁製的接觸墊。 所以上述的場發射電子源之接觸墊以矽化鎢製造，因為其 不會在熱燐酸溶液中被去除。當接觸導線被連接到矽化鎢 接觸墊時，金製的接觸導線因與矽〜化鎢間的鍵結不佳，無 法連接到矽化鎢製的接觸墊上；而若以鋁線取代金線時， 鋁線與矽化鎢接觸墊間仍不具有足夠強的鍵結力。特別的 是兩者之間的最大鍵結力僅有3〜7克。 上述的習知一種場發射電子源，一導線鍵結於一除鋁 以外的導電材質所製的接觸墊，例如矽化鎢。然而，若使 用金製的導線則其與接觸墊間僅具有很小的鍵結力，會造 I.--- ----T---裝------訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨OX297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 486710 A7 B7 五、發明説明（5 ) 成導線無法牢固地連接；而改用鋁線取代金線的話，如前 所述其與接觸墊間的鍵結力仍不夠大，造成產品的再現性 不佳。 於1991年十二月十一日在日本公開，發表號為3-280458之尚未審查的專利，其中建議一種利用金以及重量 百分比為金之0.1〜15重量百分比之銦的焊料，牢固外部導 線端到形成於位於基底表面之金屬化金屬層之方法。 於1991年十月八日在日本公開，發表號為3-250655之 尚未審查的專利，其中建議一種利用金以及重量百分比為 金之0.1〜15重量百分比之銦，以及重量百分比為金之0.1〜5 重量百分比之的至少一種選自於鉛，铑，鈷及鉻所構成之 焊料，牢固外部導線端到形成於位於基底表面之金屬化金 屬層之方法。 然而，上述所建議之方法，若所使用的導線為金製或 是鋁製的材質時，仍無法提供與接觸墊間足夠大的鍵結 力。 本發明之概要： 本發明之目的係提供一種場發射電子源，其中可經由 導線以及接觸墊由外部施加電壓到閘電極，且其可提供導 線以及接觸墊間足透大的鍵結力，即使所使用的導線是金 或是銘製。 在一形態中，提供一種場發射電子源，包括：（a)—具 有至少一導電表面之基底；（b)至少一圓錐狀的導電射極形 成於該基底表面上；（c)一電絕緣物質形成於該基底上以隔 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） I: >—· ； , * ^------1Τ------i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 486710 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（6 ) 離該基底與-閘電極；⑷一閘電極形成於該電絕緣層上， 並〇 3開口於該閘電極及該電絕緣層上，以裸露出該射 極；⑷-接觸塾形成於該電絕緣層上，並與該閘電極電傳 導；⑴一第一金屬層形成於該接觸塾± ;以及（g)一第二金 屬層形成於該該第一金屬層上，該第二金屬層具有比該第 一金屬層更高的熔點。 本發明更提供一種場發射電子源，包括··（幻一具有至 導電表面之基底，（b)至少一圓錐狀的導電射極形成於 該基底表面上；（c)一電絕緣物質形成於該基底上以隔離該 基底與一閘電極；（d) —閘電極形成於該電絕緣層上，並包 含一開口於該閘電極及該電絕緣層上，以裸露出該射極；（e) 一接觸墊形成於該電絕緣層上，並與該閘電極電傳導，·（〇 一第一金屬層形成於該接觸墊上；（g)一第二金屬層形成於 該第一金屬層上，該第二金屬層具有比該第一金屬層更高 的熔點；（h)—封裝材；以及⑴一第三金屬層形成於該封裝 材内，使得該第三金屬層是以三明治形式位於該基底及該 封裝材内，該第三金屬具有比該第二金屬低的熔點。 該第二金屬層可具有與該第一’金屬層相同的溶點，且 較佳的是第三金屬層與第一金屬層是郵相同的金屬材質所 製成。 該第一金屬層較佳的是包括以金或紹其中之一為主成 分。在一較佳實施例中，該第一金屬層係由金—錫合金所 構成，且該第二金屬層係選自於金—矽合金，金一鍺合金， 金一鉀合金，鋁一矽合金，金及鋁所構成之族群其中之 -—〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i丨裝. 訂 486710 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（7) 而在另一實施例中，該第一金屬層係選自於金一碎合金及 金一鍺合金所構成族群其中之一，且該第二金屬層係選自 於鋁一矽合金，金及鋁所構成之族群其中之一。 在另一形態中，提供一種製造場發射電子源的方法， 其步驟包括：（a)形成一第一金屬層於一形成於一基底上之 接觸墊；（b)形成一第二金屬層於該第一金屬層上，該第二 金屬層具有比該第一金屬層較高的熔點；以及（c)以一溫度 高於該第一金屬層之熔點而低於該第二金屬層之熔點加熱 該第一金屬層，經由熔化該第一金屬使得該第二金屬層可 以可靠地固定在該接觸墊上。 本發明更提供另一種製造場發射電子源之方法，其步 驟包括··（a)形成一第一金屬層於一形成於一基底上之接觸 墊；（b)形成一第二金屬層於該第一金屬層上，該第二金屬 層具有比該第一金屬層較高的熔點；（c)形成一第三金屬層 於一封裝材上，該第三金屬層具有比該第二金屬層低的熔 點；（d)在該基底上貼上一第三金屬層；以及（e)以一溫度高 於該第三金屬層之熔點而低於該第二金屬層之熔點加熱該 第一金屬層，經由熔化該第一金屬〜使得該第二金屬層可以 牢固地固定在該接觸墊上，且該基底可以牢固地固定於該 封裝材上。 較佳的是在加熱該第一金屬層前，先建立一氮氣層包 圍該些射極。 根據本發明提出之上述之方法，場發射電子源之接觸 墊由包括以金或鋁圍住要成分之金屬層所構成，因此，可 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經 濟 部 中 央 標 準 局 員 X 消 費 合 作 社 印 製 486710 A7 _B7 五、發明説明（8 ) 使得導線與接觸墊間具有較佳的鍵結力，特別是經常作為 導線的金屬鋁具有7克或更大的鍵結力，以及金線的1〇克 或更大的鍵結力。 圖式之間單說明： 第1 A〜1F圖是剖面圖，顯示習知一種製造場發射電子 源之流程。 第2圖是經第1〜1F圖之流程所完成的習之一種場發射 電子源之上視圖。 第3圖是剖面圖，顯示如第2圖所顯示之習知一種場發 射電子源固定於一封裝材上。 第4圖疋上視圖，顯示根據本發明所製作之場發射電 子源第一實施例。 第5A〜5B圖是剖面圖，顯示根據本發明之場發射電子 源之製造方法的流程圖。 第6圖疋剖面圖，顯示如第4圖所示之場發射電子源， 囱定於一封裝材上。 第7圖是剖面圖，顯示如第4圖所示之場發射電子源， 以另一方式固定於一封裝材上。々 較佳實施例： 请參照第4圖，其所顯示的是根據本發明所製作的場 發射電子源之第一實施例。該場發射電子源包括一基底 14，此基底可以是電導體或是一電絕緣體形成於一導體層 表面；至少一圓錐狀的導電射極15，例如由鉬所構成，形 成於該基底表面上；形成一閘電極17，其並包含一開口 16 ,__p-裝------訂------、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 11 486710 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（9 ) 環繞該射極15的尖端；一導線26，連接閘電極17，可使 電壓被施加閘電極17上；一接觸墊25形成於導線26的尾 端；及一絕緣層18形成於基底14上，以隔離閘電極17以 及基底14。閘電極17，導線26以及接觸墊25是由導電材 質，例如矽化鎢分別所形成的。上述所提之元件15，17， 18，25以及26均是形成於該基底14上。 此外，請參照第5A圖，接著形成一金屬層27於接觸 墊25上。該金屬層27是由第一金屬層19(請參照第5A圖） 形成於接觸墊25上，其具有相當低的熔點，以及第二金屬 層20(請參照第5A圖）沈積於第一金屬層19上，其具有比 第一金屬層19高的熔點。在本實施例中，第二金屬層20 包括以金或鋁為主要成分。第一金屬層19會在比其熔點高 之溫度材熔化，但卻降低第二金屬層20之熔點。經由第一 金屬層19的熔化，造成第二金屬層20牢固地固定在接觸墊 25上。 一種製造場發射電子源的方法如第4圖所示，將於第 5A及5B圖中說明。因製造場發射電子源之方法與第1A〜1F 圖所顯示的步驟大致相同，除金屬層27外，故第5A及5B 圖將只顯示形成金屬層27於接觸墊25之步驟。 請參照第5A圖，形成一具有相當低熔點之第一金屬層 19於如第1A〜1F圖所顯示的場發射電子源之接觸墊25上。 在本實施例中，第一金屬層19是金一錫合金，其溶點約在 280°C。然後，如第5B圖所示，形成一具有較高熔點之第 二金屬層20於第一金屬層19上，其是由以金或鋁為主要成 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 486710 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（1()) 分的材質所構成。在本實施例中，第二金屬層20是金一鍺 合金，熔點約為350°C ;或者以金一鍺合金取代之，其熔 點約為360°C ;或者以金一鉀合金取代之，其熔點約為 340°C ;或者以金箔取代之，其熔點約為1064。(：；或者以 鋁一矽合金取代之，其熔點約為570°C ;或者以鋁鉑層取 代之，其熔點約為660°C。 接著，場發射電子源11以一高於第一金屬層19之熔點 但低於第二金屬層20熔點之溫度加熱之，使得第一金屬層 19熔化。然後，使場發射電子源11冷卻。此時，經由第一 金屬層19的熔化，導體例如是矽化鎢所構成之接觸墊25 已經與第二金屬層20牢固地鍵結在一起。結果，場發射電 子源11之接觸墊25具有以金或鋁為主成分所形成之金屬 表面。 第6圖顯示場發射電子源11固定在一封裝材之方法。 包裝材13是形成於一含有欲固定之場發射電子源之導電層 22上。藉導電黏著材或鋁一矽共熔的合金所構成的黏著層 12，使得場發射電子源11可牢固地固定在導電層22上之 封裝材13。接腳21及23沿封裝枕' 沿封裝材13排列，並以接腳21及23周圍所圍繞的絕緣層 29與封裝材13的導電層22隔離。此形成於接觸墊上之金 屬層27，經由金或鋁製的導線28A與接腳21連接，使得 外部電壓可經由與封裝材13絕緣的接腳17被施加到閘電 極17 〇 因射極15透過導電的黏著層12與導電層22連接，故 13 1·! I - -: 二·1 ϋ 1 - - = _=_ I ------- m (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 486710 A7 B7 五、發明説明（11 ) 可經固定於封裝材13上之接腳23及場發射電子源之較低 表面，施加電壓到射極15，並經由與導線28A相同材質的 金或鋁製的導線28B連接導電層22，且可經由施加電壓到 接腳21及23，由射極15的尖端發射電子。 到目前所揭示的，根據上述所提之實施例，因形成一 以金或鋁為主要成分之27金屬層於接觸墊25上，故導線 28a及接觸墊25間具有足夠大的鍵結力，即使導線28a是 完全由金或鋁所構成的。 請參照第7圖，其顯示根據本發明所製作的固定於封 裝材之場發射電子源第二實施例。與第一實施例不同的 是，本實施例中之第一以及第二金屬層是由與第一實施例 不同的金屬所形成，且尚提供一第三金屬層46於基底14 以及封裝材13間，形成一三明治構造，以牢固地固定基底 14於封裝材上13。 形成一第一金屬層42於導電材質例如是矽化鎢所構成 之25接觸墊上。第一金屬層42是由金一矽合金所構成，其 溶點約為360。(：；然後形成一具有比第一金屬層溶點高的 第一金屬層43於第一金屬層42上，〜其包括以金或結為主要 成分的材質所構成。在本實施例中，第二金屬層43是銘〜 矽合金，熔點約為570°C。而第一金屬層42則以金〜錯合 金取代金一矽合金，其熔點約為350°C。而第二金屬層幻 同樣地亦可以金箔構成，其熔點約為1〇64〇C ;或者以叙麵 層取代之，其熔點約為660°C。 在第二實施例中，第三金屬46層是位於封裝材13表面 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I.--Γ I-----—裝------訂------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 486710 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（12 ) 或是場發射電子源11之較低表面以及封裝材13之晶片固. 定表面45之間，構成一三明治結構。此第三46金屬層是由 與第一金屬層42相同的材質所構成，也就是具有熔點36(^0 的铭一 >5夕合金。 然後，以高於第一以及第三之熔點（360°C)，但低於第 二金屬層之熔點（570°C)之溫度加熱此場發射電子源11以 及其中所含的第一到第三金屬層42，43及46，使得第一 金屬層42以及第三金屬層46先熔化，確定藉第一金屬層 42的熔化不只使第二金屬層43牢固地固定在接觸墊25 上，且經由第三金屬層46的熔化使得第42二金屬層亦牢固 地固定在封裝材13上。也就是不再需要加熱兩次。因加熱 會使得鉬氧化，故加熱的次數越少，對鉬所構成的射極15 性能越佳。故第二實施例提供了只加熱一次便可完成發射 電子源封裝的步驟。 上述所提之實施例中，第三金屬層46是由與第一金屬 層42相同之材質所構成；然而，第三金屬層46亦可由與第 一金屬層42不同的金屬所構成，只要其具有比第二金屬層 43低的熔點即可。 〜 如前所述，根據本發明之第一以及第二實施例，場發 射電子源之接觸墊由包括以金或鋁為主要成分之金屬層所 構成，因此，可使得導線與接觸墊間具有較佳的鍵結力， 特別是經常作為導線的金屬鋁具有7克或更大的鍵結力， 以及金線的10克或更大的鍵結力。 當第一金屬層19或42是由紹一石夕合金構成時’場射極 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 486710 A7 B7 五、發明説明（13 ) 11要加熱到280°C才能使第一金屬層19熔化，或是360°C 才能使先前所提之第一金屬層42熔化。因280°C以及360°C 都比會產生鉬擴散於矽基底現象之溫度600°C低，故可避 免因溫度過高而產生擴散現象，使得鉬射極改變形狀。此 外，可在第一金屬熔化前，先建立一氮氣層於射極周圍， 以避免熔化過程中使得導體例如鉬表面產生氧化。 值得注意的是，本發明之閘電極17以及接觸墊25除矽 化鎢外，尚可由鉬，鎢或複晶矽所構成。 ϋ--—— mj^ ml· n ^m« ^^^^1 I «I ·ί —-Hi emammm— ϋϋ mu 一^n m_i m an— ·ϋϋ I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

  1. 486710 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8、申請專利範圍 1. 一種場發射電子源包括： (a) —基底，具有至少一導電表面； (b) 至少一圓錐狀的導電射極，形成於該基底表面上； (c) 一電絕緣層，形成於該基底上以隔離該基底與一閘 電極， (d) —閘電極，形成於該電絕緣層上，並包含一開口於 該閘電極及該電絕緣層上，以裸露出該射極； (e) —接觸墊，形成於該電絕緣層上，並與該閘電極電 傳導； (f) 一第一金屬層，形成於該接觸墊上；以及 (g) 一第二金屬層，形成於該該第一金屬層上，該第二 金屬層具有比該第一金屬層更高的熔點。 2. 如申請專利範圍第1項所述之場發射電子源，其中該 第二金屬層包括以金或鋁其中之一為主成分。 3. 如申請專利範圍第1項所述之場發射電子源，其中該 第一金屬層係由金一錫合金所構成，且該第二金屬層係選 自於金一碎合金，金一錯合金，金一钟合金，鋁一梦合金， 金及紹所構成之族群其中之一。v 4. 如申請專利範圍第1項所述之場發射電子源，其中該 第一金屬層係選自於金一石夕合金及金一錯合金所構成族群 其中之一，且該第二金屬層係選自於鋁一矽合金，金及鋁 所構成之族群其中之一。 5. —種場發射電子源包括： (a)—基底，具有至少一導電表面； 17 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 486710 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 (b)至少一圓錐狀的導電射極，形成於該基底表面上； (C) 一電絕緣層，形成於該基底上以隔離該基底與一閘 電極； (d) —閘電極，形成於該電絕緣層上，並包含一開口於 該閘電極及該電絕緣層上，以裸露出該射極； (e) —接觸墊，形成於該電絕緣層上，並與該閘電極電 傳導； (f) 一第一金屬層，形成於該接觸墊上； (g) —第二金屬層’形成於該第一金屬層上’該第二金 屬層具有比該第一金屬層更高的熔點j (h) —封裝材；以及 ⑴一第三金屬層，形成於該封裝材内，使得該第三金 屬層是以三明治形式位於該基底及該封裝材内，該第三金 屬具有比該第二金屬低的熔點。 6. 如申請專利範圍第5項所述之場發射電子源，其中該 第二金屬層包括以金或紹其中之一為主成分。 7. 如申請專利範圍第5項所述之場發射電子源，其中該 第三金屬層係由與該第一金屬相同射質之金屬所構成。 8. 如申請專利範圍第5項所述之場發射電子源，其中該 第二金屬層包括以金或鋁為主要成分。 9. 如申請專利範圍第5項所述之場發射電子源，其中該 第一金屬層係由金一錫合金所構成，且該第二金屬層係選 自於金一矽合金，金一鍺合金，金一鉀合金，鋁一矽合金， 金及鋁所構成之族群其中之一。 18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） J H / 裝 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 486710 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 10. 如申請專利範圍第5項所述之場發射電子源，其中 該第一金屬層係選自於金一石夕合金及金一錯合金所構成族 群其中之一，且該第二金屬層係選自於鋁一矽合金，金及 紹所構成之族群其中之一。 11. 一種製造場發射電子源之方法，其步驟包括： (a) 形成一第一金屬層於一形成於一基底上之接觸墊； (b) 形成一第二金屬層於該第一金屬層上，該第二金屬 層具有比該第一金屬層較高的熔點；以及 (c) 以一溫度高於該第一金屬層之熔點而低於該第二金 屬層之熔點加熱該第一金屬層，經由熔化該第一金屬使得 該第二金屬層可以可靠地固定在該接觸墊上。 12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，更包括一建立 氮氣層步驟(d)，且該步驟(d)是在該步驟(c)前進行。 13. 如申請專利範圍第11或12項所述之方法，其中該 第一金屬層是由金一錫合金所構成，且該第二金屬層係選 自於金一矽合金，金一鍺合金，金一鉀合金，鋁一矽合金， 金及紹所構成之族群其中之一。 14. 如申請專利範圍第11或1Γ項所述之方法，其中該 第一金屬層是係選自於金一石夕合金及金一錯合金所構成族 群其中之一，且該第二金屬層係選自於鋁一矽合金，金及 紹所構成之族群其中之一。 15. —種製造場發射電子源之方法，其步驟包括： (a) 形成一第一金屬層於一形成於一基底上之接觸墊； (b) 形成一第二金屬層於該第一金屬層上，該第二金屬 19 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 486710 A8 B8 C8 D8 六 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 申請專利範圍 層具有比該第一金屬層較高的溶點； 0)形成一第二金屬層於一封裝材上，該第三金屬層具 有比該第二金屬層低的溶點； Ji n —11 n —Li n I 11 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (d) 在該基底上貼上一第三金屬層；以及 (e) 以一溫度高於該第三金屬層之熔點而低於該第二金 屬層之熔點加熱該第一金屬層，經由熔化該第一金屬使得 該第二金屬層可以牢固地固定在該接觸墊上，且該基底可 以牢固地固定於該封裝材上。 16·如申請專利範圍第15項所述之方法，更包括一建立 氮氣層步驟（〇，且該步驟⑴是在該步驟(e)前進行。 17如申請專利範圍第15或16項所述之方法，其中該 第二金屬層具有與該第一金屬層相同的炼點。 18·如申請專利範圍第15或16項所述之方法，其中該 第二金屬層是由與該第一金屬層相同的金屬所構成。 線 19·如申請專利範圍第15或16項所述之方法，其中該 第一金屬層是由金—錫合金所構成，且該第二金屬層係選 自於金一矽合金，金一鍺合金，金一鉀合金，鋁—矽合金， 金及鋁所構成之族群其中之一。〜 2〇·如申請專利範圍第15或16項所述之方法，其中該 第一金屬層係選自於金一矽合金及金—鍺合金所構成族群 其中之一，且該第二金屬層係選自於鋁一矽合金，金及鋁 所構成之族群其中之一。 ' 20 &紙張尺度適财國國家標準（α^ΤΤϋ()χ297公釐
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