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