发明名称 场发射电子源及其制造方法
摘要 本发明提供一种场发射电子源,包括一具有至少一导电表面之基底,至少一圆锥状的导电射极形成于该基底表面上,一电绝缘物质形成于该基底上以隔离该基底与一闸电极,一闸电极形成于该电绝缘层上,并包含一开口于该闸电极及该电绝缘层上,以裸露出该射极,一接触垫形成于该电绝缘层上,并与该闸电极电传导,一第一金属层形成于该接触垫上;以及一第二金属层形成于该该第一金属层上,该第二金属层具有比该第一金属层更高的熔点;该第一及第二金属层例如分别是由金一锡合金,金一矽合金所制成。根据此场发射电子源,一接触垫具有一包括以金或铝为主要成分的金属表面;因此,即使铝线或金线被用来作导线接合,接触垫及导线问亦具有足够高的键结强度。
申请公布号 TW486710 申请公布日期 2002.05.11
申请号 TW086102057 申请日期 1997.02.20
申请人 电气股份有限公司 发明人 矢野阿喜
分类号 H01J1/30 主分类号 H01J1/30
代理机构 代理人 洪澄文 台北巿信义路四段二七九号三楼
主权项 1.一种场发射电子源包括:(a)一基底,具有至少一导电表面;(b)至少一圆锥状的导雷射极,形成于该基底表面上;(c)一电绝缘层,形成于该基底上以隔离该基底与一闸电极;(d)一闸电极,形成于该电绝缘层上,并包含一开口于该闸电极及该电绝缘层上,以裸露出该射极;(e)一接触垫,形成于该电绝缘层上,并与该闸电极电传导;(f)一第一金属层,形成于该接触垫上;以及(g)一第二金属层,形成于该该第一金属层上,该第二金属层具有比该第一金属层更高的熔点。2.如申请专利范围第1项所述之场发射电子源,其中该第二金属层包括以金或铝其中之一为主成分。3.如申请专利范围第1项所述之场发射电子源,其中该第一金属层系由金-锡合金所构成,且该第二金属层系选自于金-矽合金,金-锗合金,金-钾合金,铝-矽合金,金及铝所构成之族群其中之一。4.如申请专利范围第1项所述之场发射电子源,其中该第一金属层系选自于金-矽合金及金-锗合金所构成族群其中之一,且该第二金属层系选自于铝-矽合金,金及铝所构成之族群其中之一。5.一种场发射电子源包括:(a)一基底,具有至少一导电表面;(b)至少一圆锥状的导雷射极,形成于该基底表面上;(c)一电绝缘层,形成于该基底上以隔离该基底与一闸电极;(d)一闸电极,形成于该电绝缘层上,并包含一开口于该闸电极及该电绝缘层上,以裸露出该射极;(e)一接触垫,形成于该电绝缘层上,并与该闸电极电传导;(f)一第一金属层,形成于该接触垫上;(g)一第二金属层,形成于该第一金属层上,该第二金属层具有比该第一金属层更高的熔点;(h)一封装材;以及(i)一第三金属层,形成于该封装材内,使得该第三金属层是以三明治形式位于该基底及该封装材内,该第三金属具有比该第二金属低的熔点。6.如申请专利范围第5项所述之场发射电子源,其中该第二金属层包括以金或铝其中之一为主成分。7.如申请专利范围第5项所述之场发射电子源,其中该第三金属层系由与该第一金属相同材质之金属所构成。8.如申请专利范围第5项所述之场发射电子源,其中该第二金属层包括以金或铝为主要成分。9.如申请专利范围第5项所述之场发射电子源,其中该第一金属层系由金-锡合金所构成,且该第二金属层系选自于金-矽合金,金-锗合金,金-钾合金,铝-矽合金,金及铝所构成之族群其中之一。10.如申请专利范围第5项所述之场发射电子源,其中该第一金属层系选自于金-矽合金及金-锗合金所构成族群其中之一,且该第二金属层系选自于铝-矽合金,金及铝所构成之族群其中之一。11.一种制造场发射电子源之方法,其步骤包括:(a)形成一第一金属层于一形成于一基底上之接触垫;(b)形成一第二金属层于该第一金属层上,该第二金属层具有比该第一金属层较高的熔点;以及(c)以一温度高于该第一金属层之熔点而低于该第二金属层之熔点加热该第一金属层,经由熔化该第一金属使得该第二金属层可以可靠地固定在该接触垫上。12.如申请专利范围第11项所述之方法,更包括一建立氮气层步骤(d),且该步骤(d)是在该步骤(c)前进行。13.如申请专利范围第11或12项所述之方法,其中该第一金属层是由金-锡合金所构成,且该第二金属层系选自于金-矽合金,金-锗合金,金-钾合金,铝-矽合金,金及铝所构成之族群其中之一。14.如申请专利范围第11或12项所述之方法,其中该第一金属层是系选自于金-矽合金及金-锗合金所构成族群其中之一,且该第二金属层系选自于铝-矽合金,金及铝所构成之族群其中之一。15.一种制造场发射电子源之方法,其步骤包括:(a)形成一第一金属层于一形成于一基底上之接触垫;(b)形成一第二金属层于该第一金属层上,该第二金属层具有比该第一金属层较高的熔点;(c)形成一第三金属层于一封装材上,该第三金属层具有比该第二金属层低的熔点;(d)在该基底上贴上一第三金属层;以及(e)以一温度高于该第三金属层之熔点而低于该第二金属层之熔点加热该第一金属层,经由熔化该第一金属使得该第二金属层可以牢固地固定在该接触垫上,且该基底可以牢固地固定于该封装材上。16.如申请专利范围第15项所述之方法,更包括一建立氮气层步骤(f),且该步骤(f)是在该步骤(e)前进行。17.如申请专利范围第15或16项所述之方法,其中该第三金属层具有与该第一金属层相同的熔点。18.如申请专利范围第15或16项所述之方法,其中该第三金属层是由与该第一金属层相同的金属所构成。19.如申请专利范围第15或16项所述之方法,其中该第一金属层是由金-锡合金所构成,且该第二金属层系选自于金-矽合金,金-锗合金,金-钾合金,铝-矽合金,金及铝所构成之族群其中之一。20.如申请专利范围第15或16项所述之方法,其中该第一金属层系选自于金-矽合金及金-锗合金所构成族群其中之一,且该第二金属层系选自于铝-矽合金,金及铝所构成之族群其中之一。图式简单说明:第1A-1F图是剖面图,显示习知一种制造场发射电子源之流程。第2图是经第1-1F图之流程所完成的习之一种场发射电子源之上视图。第3图是剖面图,显示如第2图所显示之习知一种场发射电子源固定于一封装材上。第4图是上视图,显示根据本发明所制作之场发射电子源第一实施例。第5A-5B图是剖面图,显示根据本发明之场发射电子源之制造方法的流程图。第6图是剖面图,显示如第4图所示之场发射电子源,固定于一封装材上。第7图是剖面图,显示如第4图所示之场发射电子源,以另一方式固定于一封装材上。
地址 日本