專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄而輕的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著通信技術(shù)的發(fā)展蜂窩電話被廣泛使用。此外，希望在將來發(fā)送更多的運(yùn)動(dòng)圖像和更多的信息。另一方面，鑒于節(jié)省重量而制造了用于移動(dòng)的個(gè)人計(jì)算機(jī)。從電子筆記本開始，制造了大量便攜式信息終端，如PDA(個(gè)人數(shù)字助理)，并且正在廣泛使用。而且，隨著顯示設(shè)備的發(fā)展，大部分這種便攜式信息裝置各備有平板顯示器。
在這種顯示器件中，檢測(cè)顯示器件周邊的亮度，并調(diào)節(jié)其顯示亮度。因此，通過檢測(cè)周邊亮度和獲得適度的顯示亮度，可以消除不需要的電功耗。例如，使用用于亮度控制的這種光學(xué)傳感器件用于蜂窩電話和個(gè)人計(jì)算機(jī)(例如，參考文獻(xiàn)1日本專利特許公開No.2003-60744)。
作為光學(xué)傳感器的材料，主要使用半導(dǎo)體，并將硅作為半導(dǎo)體材料的典型例子。作為使用硅的光學(xué)傳感器，有使用單晶硅或多晶硅的光學(xué)傳感器和使用非晶硅的光學(xué)傳感器。關(guān)于使用單晶硅或多晶硅的光學(xué)傳感器，在大約800nm的紅外區(qū)域內(nèi)靈敏度最高，并甚至在大約1100nm處具有靈敏度。因此，在感測(cè)幾乎不包括紅外區(qū)光譜的白色熒光和具有從紫外區(qū)到紅外區(qū)的寬光譜的太陽(yáng)光的情況下，存在每種光的感測(cè)結(jié)果不同，而其實(shí)際亮度相等的問題。
此外，使用單晶硅的光學(xué)傳感器用做使用引線框架用于在布線板等上安裝的樹脂密封封裝，或者其中單晶硅通過布線接合法或下壓法安裝在設(shè)有電路圖形的樹脂襯底上的封裝。
另一方面，使用非晶硅的光學(xué)傳感器對(duì)紅外區(qū)內(nèi)的光幾乎沒有靈敏度，并具有在大約500nm到600nm范圍內(nèi)的最高靈敏度，這個(gè)數(shù)值范圍是可見光區(qū)的波長(zhǎng)的中心。就是說，使用非晶硅的光學(xué)傳感器具有類似于人眼可見度的感測(cè)特性。因此，使用非晶硅的光學(xué)傳感器是優(yōu)選的。
另一方面，優(yōu)選使用透光塑料襯底來代替玻璃襯底。這是因?yàn)樗芰弦r底比玻璃襯底更薄和輕，并且安裝它們的布線板和使用其的電子器件也可以更薄和更小。此外，這是因?yàn)樗芰弦r底是柔性的，并能設(shè)置在彎曲表面上。而且，可以通過使用具有柔性的塑料襯底提供可抵抗撞擊的元件。
然而，由于塑料襯底薄，因此連接端不能形成在襯底的側(cè)面上。因此，連接端形成在襯底的一個(gè)表面上，以便成為布線板。布線板和光學(xué)傳感器只通過一個(gè)表面用焊料固定，并且其接合的面積很小。因此，由于接合面積小而存在安裝強(qiáng)度比側(cè)電極結(jié)構(gòu)要弱的問題。
此外，由于布線板連接到光學(xué)傳感器的區(qū)域是在光學(xué)傳感器的襯底的下部分中，因此難以看見光學(xué)傳感器的電極和電極端的連接部分，并且難以判斷這些是否彼此牢固地連接。
此外，由于有些常規(guī)有機(jī)樹脂材料或塑料襯底具有不良的耐熱性，因此通過回流步驟使用焊料不能將它們安裝在布線板上。
另外，使用單晶硅的光學(xué)傳感器具有封裝結(jié)構(gòu)，其中用于安裝光學(xué)傳感器的布線區(qū)(例如，設(shè)有引線框架和電路圖形的區(qū)域)比用作光學(xué)傳感器的面積更大。因而，光學(xué)傳感器的這種封裝結(jié)構(gòu)妨礙了布線板上的高度集成。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種形成在絕緣襯底上的半導(dǎo)體器件，通常是光學(xué)傳感器、太陽(yáng)能電池或使用TFT的電路，該半導(dǎo)體器件具有可以提高對(duì)于布線板的安裝強(qiáng)度和可以以高密度將其安裝在布線板上的結(jié)構(gòu)，并且還提供了該半導(dǎo)體器件的制造方法。
體發(fā)明的一個(gè)特征是半導(dǎo)體器件，其中半導(dǎo)體元件形成在絕緣襯底上，凹部形成在半導(dǎo)體器件的側(cè)面上，并且電連接到半導(dǎo)體元件的導(dǎo)電膜形成在凹部中。
本發(fā)明的另一特征是一種半導(dǎo)體器件，它具有形成在絕緣襯底上的半導(dǎo)體元件、與半導(dǎo)體元件連接的電極端、和連接到電極端的連接端，其中凹部形成在絕緣襯底和半導(dǎo)體元件的側(cè)面中，并且連接端在凹部中覆蓋絕緣襯底和半導(dǎo)體元件。
本發(fā)明的另一特征是一種在其側(cè)面中具有凹部的半導(dǎo)體器件，其包括形成在絕緣襯底上的半導(dǎo)體元件、覆蓋半導(dǎo)體元件的絕緣膜、和電連接到半導(dǎo)體元件的導(dǎo)電膜，其中導(dǎo)電膜形成在凹部中并覆蓋絕緣襯底和絕緣膜的側(cè)面。
本發(fā)明的一個(gè)特征是一種在其側(cè)面中具有凹部的半導(dǎo)體器件，包括形成在絕緣襯底上的半導(dǎo)體元件、連接到半導(dǎo)體元件的電極端、覆蓋半導(dǎo)體元件和電極端的絕緣膜、和穿過絕緣膜連接到電極端的連接端，其中連接端在凹部中與絕緣襯底、半導(dǎo)體元件和絕緣膜的側(cè)面接觸。
根據(jù)本發(fā)明，絕緣襯底的面積和用于形成半導(dǎo)體元件的面積幾乎相等。
優(yōu)選地，將具有足以抵抗用于安裝在板上的安裝步驟中的耐熱性的襯底用于絕緣襯底。進(jìn)一步優(yōu)選具有260℃或更高的玻璃轉(zhuǎn)變溫度的襯底。還優(yōu)選透光襯底。作為典型例子，可以列舉塑料襯底、玻璃襯底和由有機(jī)樹脂制成的襯底。
上述導(dǎo)電膜是連接端。該連接端是用于電連接襯底以安裝半導(dǎo)體器件的端子，例如，形成在布線板上的電極端，以及半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體元件。該連接端通過導(dǎo)電膠、各向異性導(dǎo)電粘合劑、各向異性導(dǎo)電膜等電連接到布線板上的電極端，并固定它們。
上述凹部是類似半圓柱形或類似矩形柱，并具有彎曲表面或平坦表面。此外，凹部可以是具有彎曲表面和平坦表面的形狀。
半導(dǎo)體元件是其中有源區(qū)由半導(dǎo)體薄膜制成的元件，并且以二極管、TFT、電容器元件等為代表。此外，半導(dǎo)體薄膜由無機(jī)材料或有機(jī)材料形成。
對(duì)于由無機(jī)材料形成的半導(dǎo)體膜的典型例子，可以列舉出硅膜、鎵膜、添加了鎵的硅膜、碳化硅膜等。此外，由有機(jī)材料形成的半導(dǎo)體膜的典型例子包括以共軛聚合物為代表的聚合物或低聚物，例如聚苯撐亞乙烯基衍生物、聚芴衍生物、聚噻吩衍生物、聚苯撐衍生物及其共聚物，如低聚苯撐(oligophenylene)和低聚噻吩(oligothiophene)。此外，對(duì)于低分子物質(zhì)的例子，給出并五苯、并四苯、銅酞菁、全氟酞菁、二萘嵌苯衍生物等。
在本發(fā)明中，當(dāng)半導(dǎo)體器件是光學(xué)傳感器、光電轉(zhuǎn)換器件、太陽(yáng)能電池時(shí)，半導(dǎo)體膜由包括硅的膜形成。對(duì)于具有硅的半導(dǎo)體膜的典型例子，給出硅膜、硅鍺膜、碳化硅膜及其PN結(jié)膜或PIN結(jié)膜。希望PIN結(jié)膜的I層由非晶硅層形成。
此外，放大器電路或放大器元件可以設(shè)置在光接收部分中，用于放大光接收部分中接收的光的檢測(cè)量。對(duì)于放大器電路的典型例子，給出由TFT形成的電流鏡電路，對(duì)于放大器元件的典型例子，給出運(yùn)算放大器(op-amp)。
而且，作為本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，給出通過使用光學(xué)傳感器、光電轉(zhuǎn)換器件或太陽(yáng)能電池形成的、且包括TFT、電容器元件等的集成電路。此外，作為使用TFT的集成電路的例子，舉出了功能性電路如存儲(chǔ)器或CPU。
而且，本發(fā)明還涉及用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其中多個(gè)半導(dǎo)體元件形成在絕緣襯底上，在襯底的所需部分處形成開口部分，在開口部分中形成電連接到半導(dǎo)體元件的導(dǎo)電膜，然后，切割半導(dǎo)體元件，從而形成芯片狀半導(dǎo)體器件。
作為形成開口部分的方法，給出激光照射法、刻蝕法、模具壓模法等。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件具有在絕緣襯底的側(cè)面中的凹部，并且連接端可形成在該部分中。換言之，可形成具有側(cè)電極的半導(dǎo)體器件。因此，可以增加用于連接布線板的面積，也可以提高安裝強(qiáng)度，同時(shí)，可以可見地看到和確認(rèn)連接狀況。因而，提高了工藝可靠性。而且，由于可以通過在襯底中形成開口部分和沿著開口部分形成導(dǎo)電膜而形成連接端，因此可以在一個(gè)襯底上提供用于多個(gè)半導(dǎo)體器件的連接端。因此，可以使用一個(gè)襯底形成多個(gè)半導(dǎo)體器件，提高了形成連接端的步驟的生產(chǎn)量，并可以批量生產(chǎn)。而且，半導(dǎo)體元件形成在襯底上，并且襯底的面積和用做半導(dǎo)體元件所需的有效面積幾乎相等。這樣，可以在布線板等上高度集成大量半導(dǎo)體元件。
通過閱讀下面參照附圖的進(jìn)一步詳細(xì)說明可以使本發(fā)明的這些和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更顯然。


附圖中圖1A和1B分別是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的傾斜示意圖和剖面圖；圖2A和2B分別是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的傾斜示意圖和剖面圖；圖3表示本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的驅(qū)動(dòng)器電路；圖4A-4D分別表示本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造步驟；圖5A和5B分別表示本發(fā)明的半導(dǎo)體器件安裝在布線板上的頂視圖和剖面圖；
圖6A-6D分別表示制造本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的步驟；圖7A-7D分別表示制造本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的步驟；圖8A-8D分別表示制造本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的步驟；圖9A和9B分別表示本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的傾斜示意圖和剖面圖；圖10A-10C分別表示本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的剖面圖；和圖11A和11B分別表示本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖介紹本發(fā)明的實(shí)施方式。本發(fā)明可以以各種不同方式實(shí)施。顯然對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變。因此，本發(fā)明應(yīng)該不限于這些實(shí)施方式。下面作為半導(dǎo)體器件的典型例子介紹光學(xué)傳感器，但是本發(fā)明不限于此，本發(fā)明可以應(yīng)用于通過使用光電轉(zhuǎn)換器件、太陽(yáng)能電池、TFT和/或其它類似部件形成的集成電路。塑料襯底用做絕緣襯底，但是本發(fā)明不限于此。也可以采用玻璃襯底、由有機(jī)樹脂制成的襯底等。
在本實(shí)施方式中參照?qǐng)D1A和1B介紹光學(xué)傳感器，其形成在塑料襯底上并在其側(cè)面中具有凹部。
圖1A是本發(fā)明的光學(xué)傳感器100的傾斜示意圖。半導(dǎo)體元件102形成在塑料襯底101上。光學(xué)傳感器100的側(cè)面具有凹形，并且在這個(gè)區(qū)域中形成將成為連接端103a和103b的導(dǎo)電膜。
半導(dǎo)體元件102可以通過使用半導(dǎo)體膜，優(yōu)選半導(dǎo)體薄膜，而集成地形成在襯底上，由此可以使半導(dǎo)體器件的尺寸減小和變薄。
在本實(shí)施方式中，光學(xué)傳感器的側(cè)面中的凹形是彎曲的。應(yīng)該注意的是凹形可以具有平坦表面。就是說，凹形是具有彎曲表面的半圓柱形，或具有平坦表面的矩形柱。
此外，凹部可以具有同時(shí)有彎曲表面和平坦表面的形狀。
接下來，圖1B示出了沿著圖1A的線(A)-(A’)截取的剖面圖。半導(dǎo)體元件102形成在塑料襯底101上。半導(dǎo)體元件102包括第一電極111、光接收部分112、和第二電極113。第一電極端114連接到第一電極111，第二電極端115連接到第二電極113。此外，第一電極端114與第二電極115通過置于其間的層間絕緣膜116而電絕緣。第一連接端103a連接到第一電極端114，第二連接端103b連接到第二電極端115。第一連接端103a和第二連接端103b的每個(gè)是用于連接到布線板上的電極端的端子。
作為塑料襯底，在安裝到布線板上的步驟中，能耐熱的襯底是優(yōu)選的(通常，具有260℃或更高的玻璃轉(zhuǎn)變溫度的襯底)。此外，作為典型例子，還給出了包括分散了直徑為幾nm的無機(jī)顆粒的有機(jī)材料的襯底。
對(duì)于在布線板上進(jìn)行安裝步驟的典型例子，有使用導(dǎo)電粘合劑如焊料的回流法、使用各向異性導(dǎo)電粘合劑的壓力接合法等。當(dāng)采用壓力接合法時(shí)，可以使用耐熱性差的塑料襯底，因?yàn)榭梢允褂酶飨虍愋詫?dǎo)電粘合劑或各向異性導(dǎo)電膜將其安裝在布線板上。
為了增加結(jié)面積，優(yōu)選使用具有一定厚度的襯底用于塑料襯底。典型地，厚度為100-1000μm、優(yōu)選厚度為20-500μm的塑料襯底(板)是優(yōu)選的。
對(duì)于塑料襯底的典型例子，給出如下聚碳酸酯(PC)、由包括極性基團(tuán)的降冰片烯樹脂制成的ARTON(由JSR公司制造)、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、尼龍、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSF)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰亞胺、由其中分散了直徑為幾nm的無機(jī)顆粒的有機(jī)材料制成的HT襯底，其由Nippon Steel Corporation制造，等等。
當(dāng)光從塑料襯底101一側(cè)進(jìn)入時(shí)，第一電極1 11由可與由硅制成的半導(dǎo)體膜進(jìn)行歐姆接觸的透光導(dǎo)電膜制成。通?？刹捎肐TO(氧化銦錫合金)、氧化銦鋅合金(In2O3-ZnO)、氧化鋅(ZnO)、包括氧化硅的氧化銦錫。第二電極113由金屬膜形成，該金屬膜可與由硅制成的半導(dǎo)體膜進(jìn)行歐姆接觸。它典型地由選自鋁(Al)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、鈀(Pd)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉑(Pt)、金(Au)中的一種元素，或包含50％或以上該元素的合金材料形成。另一方面，當(dāng)光從層間絕緣膜116一側(cè)進(jìn)入時(shí)，第一電極111由可與由硅制成的半導(dǎo)體膜進(jìn)行歐姆接觸的金屬膜制成，并且第二電極113由可與由硅制成的半導(dǎo)體膜進(jìn)行歐姆接觸的透光導(dǎo)電膜制成。
光接收部分112可以由具有硅的半導(dǎo)體層形成。對(duì)于其典型例子，可以給出硅層、硅鍺層、碳化硅層和其PN結(jié)層或PIN結(jié)層。在本實(shí)施方式中，光接收部分112由具有PIN結(jié)的非晶硅形成。
第一電極端114和第二電極端115每個(gè)均是引出電極、以及用于將第一電極11 1和第二電極113的每個(gè)電連接到形成在布線板上的電極端的端子。因而，第一和第二電極端114和115由用于連接第一和第二電極與布線的介質(zhì)形成，例如含有選自銀、金、銅、鉑、鈀、錫和鋅中的一種或多種元素的導(dǎo)電膠，或者可以連接到焊料膠等的材料。作為典型例子，可以給出鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鈀(Pd)、銀(Ag)、錫(Sn)、鉑(Pt)或金(Au)，優(yōu)選選自鎳(Ni)、銅(Cu)、銀(Ag)、鉑(Pt)和金(Au)中的一種元素，或含有50％或以上該元素的合金材料。應(yīng)該注意的是，第一和第二電極端114和115可具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。
第一和第二連接端103a和103b形成在襯底側(cè)面的凹部中以及光學(xué)傳感器表面上的部分中。連接端每個(gè)連接到各個(gè)電極端上。連接端包括含有選自銀、金、銅、鉑、鈀、錫和鋅中的一種或多種元素的導(dǎo)電膠，或可以接合到焊料膠上的材料。作為典型例子，可以給出鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鈀(Pd)、銀(Ag)、錫(Sn)、鉑(Pt)或金(Au)，優(yōu)選選自鎳(Ni)、銅(Cu)、銀(Ag)、鉑(Pt)和金(Au)中的一種元素，或含有50％或以上該元素的合金材料。應(yīng)該注意的是，這些金屬不必是單一組分(一種元素)，而且可以是包含它的合金組分。應(yīng)該注意的是，該合金是包括50％或以上的該金屬作為主要成分的合金。注意第一電極端114和第二電極端115可以具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。
層間絕緣膜116形成用于電絕緣作為引出電極的電極端114和115，以及密封各個(gè)電極111和113，和半導(dǎo)體元件102，并抑制退化。層間絕緣膜116可以由有機(jī)樹脂如丙烯酸、聚酰亞胺、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、或苯并環(huán)丁烯、或無機(jī)材料如氧化硅膜、氧氮化硅膜或氮氧化硅膜形成。
優(yōu)選該光學(xué)傳感器的側(cè)面是傾斜的，其上形成將成為連接端的導(dǎo)電膜。此時(shí)的結(jié)構(gòu)示于圖9A和9B中。圖9A是光學(xué)傳感器120的傾斜圖。圖9B是沿著圖9A的線(E)-(E’)截取的剖面圖。層間絕緣膜125和襯底121的側(cè)面具有斜面，并且連接端123a和123b分別形成在其上。在該結(jié)構(gòu)中，當(dāng)導(dǎo)電膜在汽相淀積法、濺射法等的汽相中形成，可以提高導(dǎo)電膜的覆蓋率，并且可以防止膜之間的斷開。應(yīng)該注意的是，襯底側(cè)面的形狀不限于此，可以在外部具有階梯狀或具有凸曲面。
光學(xué)傳感器的半導(dǎo)體元件的結(jié)構(gòu)可以采用圖1B中的剖面圖所示結(jié)構(gòu)以外的其它結(jié)構(gòu)。圖11A和11B中示出了具有不同半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)的光學(xué)傳感器的剖面圖。
圖11A是光學(xué)傳感器的剖面圖的例子，它是由光接收部分112、與光接收部分112接觸的第一電極端114、第二電極113、連接到第二電極113的第二電極端115、和連接到電極端114和115的連接端103a和103b形成的。圖11A中未提供第一電極，這與圖1B所示的光學(xué)傳感器不同。因而，優(yōu)選地連接部分(接觸部分)的數(shù)量很大，因?yàn)橥ㄟ^增加第一電極端114與光接收部分112接觸的面積可以提高器件的可靠性。在這種結(jié)構(gòu)中，由于未提供第一電極，因此可以減少工藝數(shù)量和提高從襯底101透過的光的透射率。
圖11B是光學(xué)傳感器的剖面圖的例子，它由光接收部分132、與光接收部分132接觸的第一電極端114、第二電極113、連接到第二電極的第二電極端115、和連接到電極端114和115的連接端103a和103b形成。一層光接收部分132未被構(gòu)圖，并形成在襯底101的整個(gè)表面上，這不同于圖11A中的光學(xué)傳感器。因而，可以不使用掩模形成光接收部分，因此不需要掩模的對(duì)準(zhǔn)控制。因此，可以提高產(chǎn)量。
根據(jù)本發(fā)明，半導(dǎo)體器件可以形成在絕緣襯底之上。本發(fā)明的半導(dǎo)體器件具有在其側(cè)面中的凹部，并且連接端可以形成在這個(gè)區(qū)域中。與布線板上的電極端的連接是通過連接端和電極端制作的。因此，可以增加用于連接布線板的面積，還可以提高安裝強(qiáng)度，同時(shí)，可以可見地看到和確認(rèn)連接狀況。因而，可以提高工藝可靠性。
參照?qǐng)D2A和2B介紹具有用于對(duì)在光接收部分中檢測(cè)到的電流進(jìn)行放大的電路的光學(xué)傳感器。該圖中示出了使用薄膜晶體管(以下稱為TFT)作為構(gòu)成放大器電路的元件的例子，但是本發(fā)明不限于此，本發(fā)明可以采用運(yùn)算放大器(op-amp)等。
圖2A是本實(shí)施方式的光學(xué)傳感器的傾斜圖。如實(shí)施方式1那樣，半導(dǎo)體元件202形成在塑料襯底101的表面上。具有實(shí)施方式1所示這種結(jié)構(gòu)的二極管或TFt可以適當(dāng)?shù)貞?yīng)用于該半導(dǎo)體元件。此外，光學(xué)傳感器200的側(cè)面具有凹部，其中形成要成為連接端103a和103b的導(dǎo)電膜。實(shí)施方式1中所示的形狀可以應(yīng)用于光學(xué)傳感器側(cè)面中的凹部的形狀。
圖2B是沿著圖2A的線(B)-(B’)截取的剖面圖。第一絕緣膜211形成在塑料襯底101上，TFT 212形成在其上。TFT 212包括具有溝道形成區(qū)、源區(qū)和漏區(qū)的半導(dǎo)體區(qū)213；柵電極214；連接到源區(qū)的源電極215；以及連接到漏區(qū)的漏電極216。在TFT 212中，溝道形成區(qū)、柵電極、源電極和漏電極通過多個(gè)絕緣膜217彼此絕緣。在本實(shí)施方式中，TFT 212采用n溝道TFT。圖2B中只示出了一個(gè)TFT，但是也可以形成多個(gè)TFT。
TFT 212的半導(dǎo)體區(qū)可以通過使用非晶半導(dǎo)體膜、結(jié)晶半導(dǎo)體膜或微晶半導(dǎo)體膜形成。非晶半導(dǎo)體膜可以通過等離子體CVD、低壓CVD或?yàn)R射形成。結(jié)晶半導(dǎo)體膜通過上述方法形成，然后，它可以通過激光結(jié)晶法、加熱結(jié)晶法、或在日本專利特許公開No.H8-78329中公開的方法進(jìn)行結(jié)晶。根據(jù)該公報(bào)的技術(shù)，向非晶硅膜中選擇地添加用于促進(jìn)結(jié)晶的金屬元素，并進(jìn)行熱處理，從而使該元素從作為開始點(diǎn)的添加區(qū)擴(kuò)散，由此形成具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜。應(yīng)該注意的是，優(yōu)選在該處理中在結(jié)晶之后除去金屬元素。
微晶半導(dǎo)體膜具有在非晶結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)(包括單晶和多晶)之間的中間結(jié)構(gòu)，這是在自由能中穩(wěn)定的第三狀態(tài)，并包括具有短距離量級(jí)或晶格畸變的結(jié)晶區(qū)。至少在膜的某一區(qū)域內(nèi)包含0.5-20nm的晶粒。
微晶半導(dǎo)體膜是通過在硅化物氣體上進(jìn)行輝光放電分解(等離子體CVD)形成的。作為硅化物氣體，可以使用SiH4、Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等。硅化物氣體可以用H2、或者H2和一種或多種稀有氣體元素He、Ar、Kr和Ne來稀釋。稀釋比在2-1000倍的范圍內(nèi)。此時(shí)，壓力大致在0.1Pa-133Pa范圍內(nèi)；功率頻率為1MHz-120MHz，優(yōu)選從13MHz-60MHz；襯底加熱溫度至多為300℃，優(yōu)選為100℃-250℃。作為膜內(nèi)雜質(zhì)元素的氣氛成分雜質(zhì)，如氧、氮或碳優(yōu)選至多為1×1020/cm3或以下，特別是，氧濃度至多為5×1019/cm3或以下，優(yōu)選至多為1×1019/cm3或以下。
第一電極111、光接收部分112、第二電極113、和層間絕緣膜218依次層疊在絕緣膜217上。它們的結(jié)構(gòu)和材料可以適當(dāng)?shù)馗鶕?jù)實(shí)施方式1中所描述的方式改變。
這里，將參照?qǐng)D10A-10C，介紹光接收部分的第一電極和漏電極的連接，其每個(gè)均形成在絕緣膜217上。
圖10A示出了布線(漏電極)1301、連接到布線1301的第一電極1302、形成在第一電極1302上的光接收部分1303、以及形成在光接收部分1303上的第二電極1304。在這種結(jié)構(gòu)中，光接收部分1303的一側(cè)的整個(gè)表面與第一電極1302接觸。此外，提高了絕緣膜217和第一電極1302的粘接性，因此在這種結(jié)構(gòu)中，可防止在光接收部分1303和絕緣膜217之間發(fā)生的膜剝離現(xiàn)象。
圖10B示出了布線(漏電極)1311、覆蓋了一部分布線1311的光接收部分1313、和第二電極1314。在這種結(jié)構(gòu)中，布線1311還用做圖10A中的第一電極1302。此外，在這種結(jié)構(gòu)中，由于不提供第一電極，因此可以減少工藝數(shù)量和提高從絕緣膜217透射的光的透射率。
圖10C示出了布線(漏電極)1321、連接到布線1321的第一電極1322、覆蓋一部分第一電極1322和絕緣膜217的光接收部分1323、以及第二電極1324。在這種結(jié)構(gòu)中，第一電極的面積很小，并且一部分光接收部分與絕緣膜217接觸。因而，具有提高了從層間絕緣膜217透射的光的透射率的效果。
然后，如圖2B所示，第一電極端114連接到TFT 212的源電極，第二電極端115連接到光接收部分112的第二電極113。第一連接端103a連接到第一電極端114，第二連接端103b連接到第二電極端115。第一連接端103a和第二連接端103b是用于連接布線板上的布線的端子。關(guān)于這些材料，可以同樣采用實(shí)施方式1中所示的材料。
在本實(shí)施方式中，示出了作為TFT的頂柵型TFT，但是TFT不限于此，可以是底柵型TFT、反轉(zhuǎn)交錯(cuò)型TFT等。
根據(jù)本發(fā)明，半導(dǎo)體器件可以形成在絕緣襯底上。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件是具有放大器電路的光學(xué)傳感器。因而，也可以檢測(cè)微弱的光。即使在用于接收光學(xué)傳感器的光的面積很小時(shí)，也可以獲得高輸出。凹部形成在光學(xué)傳感器的側(cè)面上，并且可以在這個(gè)區(qū)域中形成連接端。因此，可以增加用于連接布線板的面積，還提高了安裝強(qiáng)度，同時(shí)，還可以可見地看到和確認(rèn)連接狀況。因而，可以提高工藝可靠性。
參考圖3，示出了實(shí)施方式2中的光學(xué)傳感器的驅(qū)動(dòng)器電路的例子。在本實(shí)施方式中，電流鏡電路用做該光學(xué)傳感器中的放大器電路。
這里，兩個(gè)晶體管彼此連接，并且其中一個(gè)連接到二極管(光接收部分)。連接到二極管301的TFT是第一TFT 302，與第一TFT并聯(lián)連接的TFT是第二TFT 303。第一TFT 302和第二TFT 303的柵電極和源極布線彼此連接。第一TFT 302的漏極連接到二極管301的陰極，并且二極管301的陽(yáng)極連接到第二TFT 303的漏極。第一TFT和第二TFT的源極連接到VSS304。二極管的陽(yáng)極和第二TFT的漏極連接到作為輸出端的VDD305，并且光的亮度可以由在該點(diǎn)流動(dòng)的電流值來檢測(cè)。
當(dāng)光進(jìn)入二極管301時(shí)，光電流在二極管301中從陽(yáng)極流到陰極。因此，電流I1在第一TFT 302的源極和漏極之間流動(dòng)。由于第一TFT 302的漏極連接其柵電極，因此在第一TFT 302的源極和漏極之間產(chǎn)生電壓V1。在第二TFT 303的源極和漏極之間產(chǎn)生電壓V2。第一TFT 302和第二TFT 303的源極和柵極彼此連接。當(dāng)?shù)谝籘FT 302和第二TFT 303在線性區(qū)內(nèi)被驅(qū)動(dòng)時(shí)，在電壓V1和V2下的電流可接近電流I1。因而，電流I1也在第二TFT 303的源極和漏極之間流動(dòng)。兩個(gè)TFT 302和303彼此并聯(lián)連接，因此在輸出端305中流動(dòng)電流2I1。
第一TFT 302將在用光照射二極管301時(shí)產(chǎn)生的電流轉(zhuǎn)換成電壓，并且第二TFT 303將在二極管301中產(chǎn)生并經(jīng)過第一TFT 302的電流放大。應(yīng)該注意的是，通過并聯(lián)連接用于放大的多個(gè)TFT，可以將二極管中產(chǎn)生的電流進(jìn)一步放大。換言之，當(dāng)用于放大的n個(gè)TFT與第一TFT 302并聯(lián)連接時(shí)，在輸出端305中流動(dòng)的電流是二極管301中產(chǎn)生的電流的(1+n)倍。
此外，還可以有效地提高第二TFT的W/L比，以便放大作為電流源的二極管中產(chǎn)生的電流。具體地說，可以放大和檢測(cè)電流源中產(chǎn)生的電流，因?yàn)橥ㄟ^增加第二TFT的溝道寬度(W)或減小其溝道長(zhǎng)度(L)，可以增加第二TFT中流動(dòng)的電流。
在本實(shí)施方式中，示出了使用電流鏡電路的光學(xué)傳感器，但是本發(fā)明不限于此。例如，代替電流鏡像電路，可以采用運(yùn)算放大器等。
根據(jù)本發(fā)明，半導(dǎo)體器件可以形成在絕緣襯底上。由于在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件中連接端具有兩個(gè)端，因此可以減少管腳數(shù)量和安裝面積。此外，由于提供了放大器電路，因此可以檢測(cè)微弱的光。即使在光學(xué)傳感器的光接收部分的面積很小時(shí)，也可以獲得高輸出。此外，凹部處于光學(xué)傳感器的側(cè)面中，并且連接端可以形成在這個(gè)區(qū)域中。因此，可以增加用于連接布線板的面積，還可以提高安裝強(qiáng)度，同時(shí)，可以可見地看到和確認(rèn)連接狀況。因而，可以提高工藝可靠性。
在本實(shí)施方式中，將參照?qǐng)D4A-4D介紹實(shí)施方式1-3中所示的光學(xué)傳感器的制造步驟。
如圖4A所示，通過公知技術(shù)將半導(dǎo)體元件402(光接收部分(未示出)、電極403和電極端404a和404b)形成在塑料襯底401上。應(yīng)該注意到，在使用柔性塑料襯底的情況下，可以用卷軸式(Roll to Roll)型等離子體CVD設(shè)備將半導(dǎo)體元件形成在襯底上。通過使用該設(shè)備可以進(jìn)行批量生產(chǎn)，因此可以降低光學(xué)傳感器的成本。
然后，如圖4B所示，通過激光照射在塑料襯底的預(yù)定位置上形成開口部分411。開口部分的位置根據(jù)每個(gè)傳感器元件的結(jié)構(gòu)而不同，但是可以形成在用于提供連接端的區(qū)域中。在本實(shí)施方式中，一對(duì)開口部分形成在半導(dǎo)體元件的兩側(cè)中。
如圖4C所示，在開口部分411中形成導(dǎo)電膜421。對(duì)于膜形成方法，可以采用濺射法、汽相淀積法或使用掩模的化學(xué)汽相淀積、電解電鍍法等。接著，用激光照射塑料襯底，從而在塑料襯底中形成溝槽，由此獲得如圖4D所示的光學(xué)傳感器431。連接端432形成在光學(xué)傳感器431的側(cè)面上的凹部中。
通過上述步驟可以將半導(dǎo)體器件形成在絕緣襯底上。此外，凹部形成在本發(fā)明的半導(dǎo)體元件的側(cè)面上，并且連接端可形成在凹部上。因此，可以增加用于連接布線板的面積，還可以提高安裝強(qiáng)度，同時(shí)，可以可見地看到和確認(rèn)連接狀況。因而，可以提高工藝可靠性。而且，由于半導(dǎo)體元件直接形成在襯底上，且省略了在襯底上安裝半導(dǎo)體元件的步驟，因此可以制造可提供高產(chǎn)量和可實(shí)現(xiàn)布線板上的高密度安裝、以及降低成本的半導(dǎo)體器件。此外，通過在襯底中形成開口部分，然后沿著開口部分形成導(dǎo)電膜，可以獲得連接端。因此，多個(gè)半導(dǎo)體器件的連接端可以提供在一個(gè)襯底上。因此，可以提高形成連接端的步驟的生產(chǎn)量，并且可以批量生產(chǎn)。
在本實(shí)施方式中，將參照?qǐng)D5A和5B介紹將實(shí)施方式1-4中形成的光學(xué)傳感器安裝到布線板上的方法。
圖5A是光學(xué)傳感器安裝在布線板1101上的頂視圖。半導(dǎo)體元件102和連接端103a和103b形成在光學(xué)傳感器100中。光學(xué)傳感器100通過導(dǎo)電膠1102和1103等安裝在布線板1101上。在本實(shí)施方式中，半導(dǎo)體元件102面對(duì)面地安裝在布線板1101上。
圖5B是沿著圖5A的線(C)-(C’)截取的剖面結(jié)構(gòu)。
半導(dǎo)體元件102形成在塑料襯底101上。半導(dǎo)體元件包括第一電極、光接收部分和第二電極。分別連接到第一電極和第二電極的電極端113和114，每個(gè)均連接到形成在傳感器側(cè)面中的連接端103a和103b。連接端103a和103b分別通過導(dǎo)電膠1102和1103連接到布線板1101上的電極端1104和1105。
該導(dǎo)電膠可適當(dāng)?shù)夭捎脤?shí)施方式1中所示的膠。在本實(shí)施方式中，采用包括銀的導(dǎo)電膠。
在該實(shí)施方式中，光學(xué)傳感器100通過回流步驟安裝在布線板1101上。具體而言，通過絲網(wǎng)印刷法或分散器將導(dǎo)電膠1102和1103施加于電極端1104和1105上的預(yù)定部分，并且通過安裝件將光學(xué)傳感器100安裝在其上。之后，通過在250℃-350℃的溫度下加熱使導(dǎo)電膠熔化，從而將光學(xué)傳感器100的電極端1104和1105以及連接端103a和103b與布線板1101上的電極端1104和1105電氣和機(jī)械地連接。
作為加熱方法，可以給出紅外加熱法、汽相焊接法、熱空氣加熱法、使用熱板的加熱法、通過激光照射的加熱法等。
或者，代替使用導(dǎo)電膠通過回流步驟的安裝方法，可通過使用各向異性導(dǎo)電粘合劑或各向異性導(dǎo)電膜的局部壓力接合法，將光學(xué)傳感器安裝在布線板上。
此外，在本實(shí)施方式中，由于連接端形成在光學(xué)傳感器的側(cè)面中，因此可以在布線板面對(duì)塑料襯底的狀態(tài)下安裝光學(xué)傳感器。
根據(jù)本發(fā)明，半導(dǎo)體器件可以形成在對(duì)于安裝步驟中的熱處理具有耐熱性的塑料襯底上。本發(fā)明的光學(xué)傳感器具有在襯底側(cè)面中的凹部，并且在這個(gè)區(qū)域中可形成連接端。與布線板上電極端的連接可以通過連接端和電極端來實(shí)現(xiàn)。因此，可以增加用于連接布線板的面積，還可以提高安裝強(qiáng)度，同時(shí)，可以可見地看到和確認(rèn)連接狀況。因而，可以提高工藝可靠性。
下面將參照?qǐng)D6A-6D、7A-7D和8A-8D介紹本發(fā)明的實(shí)施例。圖6A、6C、7A、7C、8A和8C是襯底的頂視圖，圖6B、6D、7B、7D、8B和8D是沿著這些圖中的線(D)-(D’)截取的剖面圖。
如圖6A和6B所示，利用等離子體CVD設(shè)備在塑料襯底601上形成半導(dǎo)體膜。這里，作為半導(dǎo)體膜，形成具有各自導(dǎo)電類型p、i和n的硅半導(dǎo)體膜602。其中，作為光接收部分的i層具有非晶相，并且不考慮p和n的相狀態(tài)。i層的膜厚度在預(yù)定元件的照明范圍內(nèi)調(diào)整以便設(shè)置為100-1000nm。在本實(shí)施例中，由Nippon Steel Corporation制造的HT襯底用做該塑料襯底，并且在其上形成厚度為800nm的硅半導(dǎo)體膜。應(yīng)該注意的是塑料襯底為200-500μm。
然后，在激光劃線步驟中在預(yù)定部分處形成接觸孔603，以便使作為所形成半導(dǎo)體膜的下部的p型硅膜將與在下一步驟中形成的金屬電極相連接，如圖6C和6D所示。在這個(gè)步驟中，優(yōu)選地，進(jìn)行劃線以便留下在接觸孔底部的p型半導(dǎo)體層，但是通過激光器難以在深度方向進(jìn)行控制，因此，接觸孔可以形成到塑料襯底的表面中，而不穿過它，用于確保工藝余量。因而，金屬電極和p型半導(dǎo)體層之間的實(shí)際接觸部分是小區(qū)域，因?yàn)樗刃в诮佑|孔中的p型半導(dǎo)體層的露出部分的面積，換言之，該區(qū)域的寬度等于p型半導(dǎo)體層的厚度。因此，為了增加接觸面積，在襯底上形成大量獨(dú)立的孔。此外，當(dāng)假設(shè)通過使用會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)可以進(jìn)行激光束的聚焦控制時(shí)，通過有意地散焦，光束邊緣和中心的能量密度可以以平緩的斜率連續(xù)地改變。此時(shí)，進(jìn)行激光劃線，從而在劃線部分的壁面中形成錐形，由此進(jìn)一步擴(kuò)大接觸面積。在本實(shí)施例中，以1kHz的振蕩頻率在不重疊的速率下，使用波長(zhǎng)為1.06μm和光束直徑(φ)為60μm的YAG激光器來掃描激光束。
然后，如圖7A和7B所示，形成第一電極604和第二電極605。作為第一電極和第二電極，形成具有單層結(jié)構(gòu)或?qū)盈B結(jié)構(gòu)的金屬導(dǎo)電膜。作為膜形成方法，可以采用濺射法、汽相淀積法或電鍍法，或者一起采用這些方法。在使用汽相法如濺射或汽相淀積的情況下，通過使用金屬掩模可以很容易地獲得所希望的電極形狀。在金屬掩模中形成用于一個(gè)元件的兩個(gè)開口部分，并且同時(shí)形成兩個(gè)極的電極。金屬掩模、塑料襯底和磁板按此順序重疊，并且它們以該狀態(tài)設(shè)置在濺射設(shè)備中。通過將金屬掩模緊密地完全附著到塑料襯底上，防止了由于其間淀積膜的侵入而產(chǎn)生的電極面積不均勻。當(dāng)采用電鍍法時(shí)，通過絲網(wǎng)印刷法在不需要金屬電極的區(qū)域中預(yù)先在樹脂上進(jìn)行掩蔽，并且在形成第一電極和第二電極之后，通過剝離法可以獲得所希望的電極形狀。在前述條件下形成厚度為0.5-100μm的第一和第二電極604和605。
在本實(shí)施例中，通過濺射法使用金屬掩模形成Ni金屬。金屬掩模為0.1mm厚并包括鎳。金屬掩模和塑料襯底以它們與磁板緊緊地附著在一起的狀態(tài)而設(shè)置在濺射設(shè)備中。使用直徑為6英寸、純度為99.99％的Ni靶通過濺射，和通過在1.0Pa的氬氣氣氛中利用1.0kW的RF輸出進(jìn)行放電，形成由鎳制成的膜。
然后，如圖7C和7D所示，形成絕緣膜606，其中部分第一電極604和第二電極605每個(gè)均經(jīng)由接觸孔露出。采用絲網(wǎng)印刷法形成該絕緣膜。絕緣膜606為1.6μm厚。代替絲網(wǎng)印刷法，通過CVD法或涂敷法可以在襯底的整個(gè)表面上形成絕緣膜，然后可以刻蝕其一部分，從而形成用于露出每個(gè)電極的接觸孔。通過對(duì)稱地形成接觸孔，在光學(xué)傳感器安裝到布線板上時(shí)可以防止光學(xué)傳感器傾斜。
在通過露出部分金屬電極而形成的接觸孔中，形成作為引出電極的電極端607和608。電極端607和608可以由具有金屬元素如銀、金、銅、鉑或鎳的導(dǎo)電膜形成。在本實(shí)施例中，每個(gè)引出電極形成為具有1.35×1.8mm2的面積。在本實(shí)施例中，使用掩模通過濺射法形成具有鈦/鎳/金的層疊結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電膜，以便與部分電極端607和608重疊。
如圖8A和8B所示，形成開口部分609。這些開口部分是通過激光照射形成在將用做光學(xué)傳感器的區(qū)域的兩側(cè)，即兩個(gè)金屬電極的外部。關(guān)于形成開口部分的方法，通過激光照射等將開口部分形成為從絕緣膜606穿透至塑料襯底601的表面。在本實(shí)施例中，在與形成接觸孔603時(shí)采用的激光照射條件相同的條件下，在傳感器元件的短軸兩側(cè)形成開口部分609。
如圖8C和8D所示，在開口部分609的表面上形成將成為連接端的導(dǎo)電膜。該導(dǎo)電膜可以用與形成第一電極604和第二電極605相同的方法來形成。在本實(shí)施例中，使用金屬掩模、通過濺射法形成鎳導(dǎo)電膜。形成連接端610和611以便部分地覆蓋電極端。
在激光劃線步驟中切割光學(xué)傳感器。在本實(shí)施例中，激光照射到沿著軸A612a到612d形成開口部分的區(qū)域、以及與軸A成直角和其中沿著軸B 613a-613d不形成傳感器元件的區(qū)域，以便切割光學(xué)傳感器。
該光學(xué)傳感器可以通過上述步驟形成。
根據(jù)本實(shí)施例，光學(xué)傳感器可以形成在絕緣襯底上。在該光學(xué)傳感器的側(cè)面中形成凹部，并且在這個(gè)區(qū)域中可以形成連接端。因此，可以增加用于連接布線板的面積，還可以提高安裝強(qiáng)度，同時(shí)，可以可見地看到和確認(rèn)連接狀況。因而，可以提高工藝可靠性。只形成開口部分和導(dǎo)電膜以形成連接端，因此，可以為每個(gè)襯底提供連接端。因此，可以提高形成連接端的步驟中的生產(chǎn)量，并且可以批量生產(chǎn)。
通過結(jié)合根據(jù)本發(fā)明獲得的半導(dǎo)體器件可以制造各種電子設(shè)備。這種電子設(shè)備包括便攜式電話、膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、游戲機(jī)、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、便攜式音響設(shè)備、便攜式AV設(shè)備、膠片攝像機(jī)、一次成像照相機(jī)、室內(nèi)空調(diào)器、汽車空調(diào)器、通風(fēng)和空調(diào)設(shè)備、電子壺、CRT型投影YV、照明設(shè)備、閃光設(shè)備等。電子設(shè)備的具體例子在后面示出。
本發(fā)明的光學(xué)傳感器可以用在便攜式電話、膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、游戲機(jī)、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、便攜式音響設(shè)備等中，作為用于最佳地調(diào)節(jié)顯示亮度和背光亮度的傳感器，和用于節(jié)省電池的傳感器。對(duì)于這些電子設(shè)備，可以提供太陽(yáng)能電池作為電池。半導(dǎo)體器件可以縮減尺寸和高度集成，因此通過使用這些半導(dǎo)體器件可以進(jìn)一步縮減電子設(shè)備的尺寸。
本發(fā)明的光學(xué)傳感器可以安裝在便攜式電話和便攜式AV設(shè)備的操作開關(guān)中，作為用于控制背光LED接通和關(guān)斷的傳感器，以及用于節(jié)省電池的冷陰極管或傳感器。通過設(shè)有傳感器，在明亮的環(huán)境下關(guān)斷開關(guān)，并在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)可以減少由于按鈕操作所產(chǎn)生的電池消耗。由于根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件可以縮減尺寸和高度集成，因此可以進(jìn)一步縮減電子設(shè)備的尺寸和可以節(jié)省功耗。
此外，本發(fā)明的光學(xué)傳感器可以安裝在數(shù)字照相機(jī)、膠片攝像機(jī)和一次成像照相機(jī)中，作為閃光調(diào)光器控制的傳感器或用于光圈控制的傳感器。此外，可以為這些電子設(shè)備提供太陽(yáng)能電池作為電池。半導(dǎo)體器件可以縮減尺寸和高度集成，因此通過使用它們可以進(jìn)一步縮減電子設(shè)備的尺寸。
而且，本發(fā)明的光學(xué)傳感器可以安裝在室內(nèi)空調(diào)器、汽車空調(diào)器以及通風(fēng)和空調(diào)設(shè)備中，作為用于控制氣流或溫度的傳感器。由于根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件可以縮減尺寸和高度集成，因此通過使用它們可以進(jìn)一步縮減電子設(shè)備的尺寸和節(jié)省功耗。
本發(fā)明的光學(xué)傳感器可以安裝在電子壺中，作為用于控制保溫溫度的傳感器。在室內(nèi)光源關(guān)斷之后，通過本發(fā)明的光學(xué)傳感器可以將用于保溫的溫度設(shè)置為很低。由于該光學(xué)傳感器很小和薄，因此它可以裝載在所希望的位置上，因而可以節(jié)省電功率。
本發(fā)明的光學(xué)傳感器可以安裝在CRT型投影TV的顯示器中，作為用于調(diào)節(jié)掃描線的位置(RGB掃描線(數(shù)字自動(dòng)聚焦)的定位)的傳感器。由于本發(fā)明的半導(dǎo)體器件可以縮減尺寸和高度集成，因此通過使用它可以進(jìn)一步縮減電子設(shè)備的尺寸，并且提供在所希望的位置上。此外，可以實(shí)現(xiàn)CRT型投影TV的高速自動(dòng)控制。
木發(fā)明的光學(xué)傳感器可以安裝在各種家用閃光設(shè)備、戶外燈、街燈、無人操作的公用設(shè)施、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、汽車、計(jì)算器等中，作為用于控制各種閃光設(shè)備和閃光設(shè)施的接通和關(guān)斷。通過本發(fā)明的傳感器可以節(jié)省電力消耗。從而通過提供根據(jù)本發(fā)明的太陽(yáng)能電池用于這種電子設(shè)備的電池，可以縮減電池的尺寸和使其變薄。
本申請(qǐng)基于在2003年10月6日在日本專利局提交的日本專利申請(qǐng)系列no.2003-347676，這里引證其內(nèi)容供參考。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括形成在絕緣襯底上的半導(dǎo)體元件；和電連接到半導(dǎo)體元件的導(dǎo)電膜，其中該半導(dǎo)體元件具有在其側(cè)面中的凹部，和其中導(dǎo)電膜形成在凹部中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中導(dǎo)電膜形成在覆蓋半導(dǎo)體元件的絕緣膜的側(cè)面中和其頂面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中絕緣襯底的面積和用于形成半導(dǎo)體元件的面積大致相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中凹部具有彎曲表面和平坦表面中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中凹部具有彎曲表面和平坦表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中半導(dǎo)體元件具有半導(dǎo)體薄膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中導(dǎo)電膜和連接端中的至少一個(gè)由選自鎳、銅、鋅、鈀、銀、錫、鉑和金中的一種元素和含有該元素的合金形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中絕緣襯底是耐熱的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中絕緣襯底是透光的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中絕緣襯底由塑料、玻璃和有機(jī)樹脂中的一種形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中半導(dǎo)體元件具有薄膜晶體管和二極管中的一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中半導(dǎo)體元件具有薄膜晶體管和二極管。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中半導(dǎo)體元件是具有光學(xué)傳感器、光電轉(zhuǎn)換器件、太陽(yáng)能電池和包括TFT的這些器件中的至少一種的集成電路。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中該半導(dǎo)體器件被結(jié)合到照相機(jī)中。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中該半導(dǎo)體器被結(jié)合到個(gè)人計(jì)算機(jī)中。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中該半導(dǎo)體器件被結(jié)合到便攜式信息終端中。
17.一種半導(dǎo)體器件，包括形成在絕緣襯底上的半導(dǎo)體元件；連接到半導(dǎo)體元件的電極端；和連接到電極端的連接端，其中該半導(dǎo)體器件具有在其側(cè)面中的凹部，和其中連接端與絕緣襯底和半導(dǎo)體元件在凹部中接觸。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中連接端形成在覆蓋半導(dǎo)體元件的絕緣膜的側(cè)面中和其頂面上。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中絕緣襯底的面積和用于形成半導(dǎo)體元件的面積大致相等。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中凹部具有彎曲表面和平坦表面中的一種。
21.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中凹部具有彎曲表面和平坦表面。
22.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中半導(dǎo)體元件具有半導(dǎo)體薄膜。
23.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中導(dǎo)電膜和連接端中的至少一個(gè)由選自鎳、銅、鋅、鈀、銀、錫、鉑和金中的一種元素和含有該元素的合金形成。
24.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中絕緣襯底是耐熱的。
25.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中絕緣襯底是透光的。
26.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中絕緣襯底由塑料、玻璃和有機(jī)樹脂中的一種形成。
27.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中半導(dǎo)體元件具有薄膜晶體管和二極管中的一種。
28.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中半導(dǎo)體元件具有薄膜晶體管和二極管。
29.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中半導(dǎo)體元件是具有光學(xué)傳感器、光電轉(zhuǎn)換器件、太陽(yáng)能電池和包括TFT的這些器件中的至少一種的集成電路。
30.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中該半導(dǎo)體器件被結(jié)合到照相機(jī)中。
31.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中該半導(dǎo)體器被結(jié)合到個(gè)人計(jì)算機(jī)中。
32.根據(jù)權(quán)利要求17的器件，其中該半導(dǎo)體器件被結(jié)合到便攜式信息終端中。
33.一種半導(dǎo)體器件，包括形成在絕緣襯底上的半導(dǎo)體元件；覆蓋半導(dǎo)體元件的絕緣膜；和電連接到半導(dǎo)體元件的導(dǎo)電膜，其中該半導(dǎo)體器件具有在其側(cè)面中的凹部，和其中導(dǎo)電膜形成在該凹部中并覆蓋絕緣襯底和絕緣膜的側(cè)面。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的器件，其中導(dǎo)電膜形成在覆蓋半導(dǎo)體元件的絕緣膜的側(cè)面中和其頂面上。
35.根據(jù)權(quán)利要求33的器件，其中絕緣襯底的面積和用于形成半導(dǎo)體元件的面積大致相等。
36.根據(jù)權(quán)利要求33的器件，其中凹部具有彎曲表面和平坦表面中的一種。
37.根據(jù)權(quán)利要求33的器件，其中凹部具有彎曲表面和平坦表面。
38.根據(jù)權(quán)利要求33的器件，其中半導(dǎo)體元件具有半導(dǎo)體薄膜。
39.根據(jù)權(quán)利要求33的器件，其中導(dǎo)電膜和連接端中的至少一個(gè)由選自鎳、銅、鋅、鈀、銀、錫、鉑和金中的一種元素和含有該元素的合金形成。
40.根據(jù)權(quán)利要求33的器件，其中絕緣襯底是耐熱的。
41.根據(jù)權(quán)利要求33的器件，其中絕緣襯底是透光的。
42.根據(jù)權(quán)利要求33的器件，其中絕緣襯底由塑料、玻璃和有機(jī)樹脂中的一種形成。
43.根據(jù)權(quán)利要求33的器件，其中半導(dǎo)體元件具有薄膜晶體管和二極管中的一種。
44.根據(jù)權(quán)利要求33的器件，其中半導(dǎo)體元件具有薄膜晶體管和二極管。
45.根據(jù)權(quán)利要求33的器件，其中半導(dǎo)體元件是具有光學(xué)傳感器、光電轉(zhuǎn)換器件、太陽(yáng)能電池和包括TFT的這些器件中的至少一種的集成電路。
46.根據(jù)權(quán)利要求33的器件，其中該半導(dǎo)體器件被結(jié)合到照相機(jī)中。
47.根據(jù)權(quán)利要求33的器件，其中該半導(dǎo)體器被結(jié)合到個(gè)人計(jì)算機(jī)中。
48.根據(jù)權(quán)利要求33的器件，其中該半導(dǎo)體器件被結(jié)合到便攜式信息終端中。
49.一種半導(dǎo)體器件，包括形成在絕緣襯底上的半導(dǎo)體元件；連接到半導(dǎo)體元件的電極端；覆蓋半導(dǎo)體元件和電極端的絕緣膜；和穿過絕緣膜連接到電極端的連接端，其中該半導(dǎo)體器件具有在其側(cè)面中的凹部，和其中連接端與絕緣襯底、半導(dǎo)體元件和絕緣膜的側(cè)面在凹部中接觸。
50.根據(jù)權(quán)利要求49的器件，其中連接端形成在覆蓋半導(dǎo)體元件的絕緣膜的側(cè)面中和其頂面上。
51.根據(jù)權(quán)利要求49的器件，其中絕緣襯底的面積和用于形成半導(dǎo)體元件的面積大致相等。
52.根據(jù)權(quán)利要求49的器件，其中凹部具有彎曲表面和平坦表面中的一種。
53.根據(jù)權(quán)利要求49的器件，其中凹部具有彎曲表面和平坦表面。
54.根據(jù)權(quán)利要求49的器件，其中半導(dǎo)體元件具有半導(dǎo)體薄膜。
55.根據(jù)權(quán)利要求49的器件，其中導(dǎo)電膜和連接端中的至少一個(gè)由選自鎳、銅、鋅、鈀、銀、錫、鉑和金中的一種元素和含有該元素的合金形成。
56.根據(jù)權(quán)利要求49的器件，其中絕緣襯底是耐熱的。
57.根據(jù)權(quán)利要求49的器件，其中絕緣襯底是透光的。
58.根據(jù)權(quán)利要求49的器件，其中絕緣襯底由塑料、玻璃和有機(jī)樹脂中的一種形成。
59.根據(jù)權(quán)利要求49的器件，其中半導(dǎo)體元件具有薄膜晶體管和二極管中的一種。
60.根據(jù)權(quán)利要求49的器件，其中半導(dǎo)體元件具有薄膜晶體管和二極管。
61.根據(jù)權(quán)利要求49的器件，其中半導(dǎo)體元件是具有光學(xué)傳感器、光電轉(zhuǎn)換器件、太陽(yáng)能電池和包括TFT的這些器件中的至少一種的集成電路。
62.根據(jù)權(quán)利要求49的器件，其中該半導(dǎo)體器件被結(jié)合到照相機(jī)中。
63.根據(jù)權(quán)利要求49的器件，其中該半導(dǎo)體器被結(jié)合到個(gè)人計(jì)算機(jī)中。
64.根據(jù)權(quán)利要求49的器件，其中該半導(dǎo)體器件被結(jié)合到便攜式信息終端中。
65.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括如下步驟在絕緣襯底上形成半導(dǎo)體元件；在襯底的所需區(qū)域處形成開口部分；在絕緣襯底的側(cè)面上形成導(dǎo)電膜，以便穿過該開口部分電連接到半導(dǎo)體元件；和切割襯底。
66.根據(jù)權(quán)利要求65的方法，其中開口部分是通過用激光照射襯底形成的。
67.根據(jù)權(quán)利要求65的方法，其中切割是通過用激光照射襯底進(jìn)行的。
68.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括如下步驟在絕緣襯底上形成半導(dǎo)體元件；在襯底的所需區(qū)域處形成開口部分，該開口部分形成在半導(dǎo)體元件的周圍；在絕緣襯底的側(cè)面上形成導(dǎo)電膜，以便穿過該開口部分電連接到半導(dǎo)體元件；和切割掉具有半導(dǎo)體元件和導(dǎo)電膜的一部分襯底。
69.根據(jù)權(quán)利要求68的方法，其中開口部分是通過用激光照射襯底形成的。
70.根據(jù)權(quán)利要求68的方法，其中切割是通過用激光照射襯底進(jìn)行的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種形成在絕緣襯底上的半導(dǎo)體器件，通常半導(dǎo)體器件具有如下結(jié)構(gòu)其中在光學(xué)傳感器、太陽(yáng)能電池或使用TFT的電路中可提高與布線板的安裝強(qiáng)度，并且可以使其以高密度安裝在布線板上，并且本發(fā)明還提供一種制造該半導(dǎo)體器件的方法。根據(jù)本發(fā)明，在半導(dǎo)體器件中，半導(dǎo)體元件形成在絕緣襯底上，凹部形成在半導(dǎo)體器件的側(cè)面上，并且在凹部中形成電連接到半導(dǎo)體元件的導(dǎo)電膜。
文檔編號(hào)H01L29/786GK1606174SQ20041009050
公開日2005年4月13日 申請(qǐng)日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月6日
發(fā)明者西和夫, 安達(dá)廣樹, 丸山純矢, 楠本直人, 菅原裕輔, 青木智幸, 杉山榮二, 高橋?qū)挄?申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所