專利名稱：半導(dǎo)體裝置以及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置以及其制造方法。作為半導(dǎo)體裝置尤其涉及光電轉(zhuǎn) 換裝置。
背景技術(shù)：
作為光電轉(zhuǎn)換裝置的一個方式，對波長為400nm至700nm的可見光區(qū)域 有感知功能的裝置稱為光傳感器或可見光傳感器。 一般已知光傳感器或可見光 傳感器具有通過感測光信號讀取信息的用途、通過感測周圍環(huán)境的明亮度而控 制電子設(shè)備等的工作的用途等。
例如，在手機(jī)或電視裝置中使用有光傳感器，以便根據(jù)其設(shè)置區(qū)域的周圍 環(huán)境的明亮度調(diào)節(jié)顯示屏幕的明亮度(參照專利文獻(xiàn)l)。
如上述那樣的以光傳感器或可見光傳感器為例子的半導(dǎo)體裝置通過在玻 璃或薄片等的襯底上形成晶體管，然后切斷(分割)襯底而形成。
在襯底的分割工序中，在多個情況下，首先使用劃線裝置在襯底的表面上 形成槽(也稱為劃線)。其次，使用切割裝置沿槽強(qiáng)制地分割襯底。另外，在 進(jìn)行使用激光束的襯底的分割工序中，首先對襯底選擇性地照射激光束而局部 性地加熱襯底。其次，對進(jìn)行了加熱的襯底的表面使用冷卻介質(zhì)局部性地進(jìn)行 冷卻。然后，通過利用產(chǎn)生于襯底的熱應(yīng)力形成龜裂而分割襯底(例如，參照 專利文獻(xiàn)1)。日本專利申請公開2001-64029號公報
在使用劃線裝置的襯底的分割工序中，由于設(shè)置在襯底的表面的層，有時 槽不能形成為所希望的形狀。其結(jié)果，因為不可以將襯底分割為所希望的形狀， 所以此成為降低成品率的要因。另外，因為使用按壓力進(jìn)行分割，所以容易從 槽產(chǎn)生龜裂并對分割面造成負(fù)面影響。這樣的分割面的外觀上的問題是使成品 率降低的主要原因。除了龜裂以外還產(chǎn)生裂紋、殘缺，并且襯底越薄其強(qiáng)度越 低，而上述的產(chǎn)生頻率就越多。
劃線裝置通常使用切割器等，因為這種切割器等的刃(切割刀片)多次使 用后會磨耗，所以需要更換。因為切割刀片價格昂貴，所以難于縮減制造費。另外，因為在使用激光束的襯底的分割工序中加熱襯底，所以會使襯底變 形。并且，因為在襯底內(nèi)殘留應(yīng)力所以有時在襯底中產(chǎn)生龜裂。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明的目的之一在于將設(shè)置有半導(dǎo)體裝置的襯底制造得薄。另外， 本發(fā)明的目的還在于提高薄型化的元件襯底的制造成品率。并且，本發(fā)明的目 的還在于降低薄型化的元件襯底的制造成本。
在本發(fā)明中，通過將大面積襯底分割成每個半導(dǎo)體元件，而將多個半導(dǎo)體 裝置以芯片狀取出。在本發(fā)明的分割方法中，首先將襯底的厚度加工為薄來縮 減分割工序所需要的時間并且減輕用于分割的切割器等的加工工具的磨耗。進(jìn) 而，全分割工序不是一次性地進(jìn)行，而是首先在襯底上形成用于分割半導(dǎo)體元 件的槽，并且在形成有槽的襯底上設(shè)置樹脂層。然后，在槽中分割樹脂層及襯 底，而分割(分開)成多個半導(dǎo)體裝置。
從而，在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一個方式中，在襯底的第一面上設(shè)置有半 導(dǎo)體元件，在襯底的與第一面相反的第二面上和襯底的側(cè)面的一部分上具有樹 脂層，在襯底的側(cè)面中具有水平差，并且具有水平差的襯底的上方部分的寬度 比具有水平差的襯底的下方部分的寬度窄。因此，襯底具有凸字形狀。另外，
也可以說襯底的截面是倒置的T字形狀。進(jìn)而，該倒置的T字形狀只要實際上
包括像T字的形狀即可。
另外，在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一個方式中，在襯底的第一面上設(shè)置有半 導(dǎo)體元件，在襯底的與第一面相反的第二面和襯底的側(cè)面的一部分上具有樹脂 層，在襯底的截面中其側(cè)面為臺階狀的梯形，臺階狀的梯形的上部分的厚度比 下部分的厚度厚。根據(jù)槽的形狀，梯形的上部分有可能成為向下部分彎曲的形 狀。
在上述結(jié)構(gòu)中，在半導(dǎo)體裝置的一個方式中，樹脂層所接觸的襯底的側(cè)面 具有向底部擴(kuò)大的曲面。另外，襯底的底面及上面為四角形，并且底面的面積 比上面的面積大。
因為如上所述本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置具有特征性的形狀，所以易辨別半導(dǎo)體 裝置的表面和背面，并且當(dāng)進(jìn)行利用機(jī)械的半導(dǎo)體裝置的自動操作時也可以減 少誤認(rèn)。
另外，半導(dǎo)體元件具有光電轉(zhuǎn)換元件和設(shè)置有放大光電轉(zhuǎn)換元件的輸出的 放大電路的光電轉(zhuǎn)換裝置。光電轉(zhuǎn)換元件也可以具有層疊p型半導(dǎo)體層、i型
半導(dǎo)體層和n型半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)。在本說明書中，i半導(dǎo)體層是指含在該半導(dǎo)體中的賦予p型或n型的雜質(zhì) 的濃度為lX10^cnTS以下、氧及氮的濃度為lX102Qcm—3以下、光傳導(dǎo)率為暗 傳導(dǎo)率的IOO倍以上的半導(dǎo)體。該i型半導(dǎo)體包括含有屬于元素周期表的第13 族或第15族的雜質(zhì)元素的半導(dǎo)體。換言之，因為i型半導(dǎo)體當(dāng)有意地不添加以 價電子控制為目的的雜質(zhì)元素時顯示弱n型導(dǎo)電性,所以i型半導(dǎo)體層包括在形 成膜的同時或者之后有意地或者非有意地添加有賦予p型的雜質(zhì)元素的i型半 導(dǎo)體層。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的一個方式包括在襯底的第一面上形成 半導(dǎo)體元件的工序；從與第一面相反一側(cè)的第二面一側(cè)將襯底的厚度減薄而形 成具有與第一面相反一側(cè)的第三面的被減薄的襯底的工序；在被減薄的襯底的
第三面一側(cè)以及被減薄的襯底上形成槽的工序；在第三面的一部分及槽上設(shè)置 樹脂層的工序；以及分割被減薄的襯底的工序，其中，在設(shè)置槽的工序中形成 的槽的寬度比在分割襯底的工序中分割襯底時的切割痕大。另外，也可以有省 略將襯底的厚度減薄的工序的程序。
在上述設(shè)置槽的工序以及上述襯底分割工序(以下，簡稱為分割工序)中， 作為切割工具都可以使用切割器、劃線器等。優(yōu)選使用切割器。在使用切割器 設(shè)置槽的工序及分割元件的工序中都使用切割刀片，但是作為用于設(shè)置槽的工 序的切割刀片，使用與用于分割工序的切割刀片相比其刃的厚度更薄的切割刀 片。換言之，當(dāng)將雙方的切割痕比較時，將設(shè)置槽的工序的切割痕設(shè)定為更大。 在上述設(shè)置槽的工序中在此所說的切割痕是指槽的寬度，并且在分割工序中在 此所說的切割痕是指當(dāng)在分割前后固定襯底位置時在元件之間襯底構(gòu)件消失 的區(qū)域的寬度。
在研磨上述襯底來將其厚度減薄的工序中，可以適當(dāng)?shù)亟M合玻璃研磨機(jī)、 玻璃磨床等而使用。通過進(jìn)行該研磨的工序可以降低切割刀片的磨耗。另外， 通過設(shè)置上述樹脂層，當(dāng)處理厚度為薄的襯底時及當(dāng)進(jìn)行分割工序時可以抑制 在所希望的元件中產(chǎn)生裂縫。進(jìn)而，也可以減少當(dāng)處理分割之后的元件時因元 件彼此沖撞而產(chǎn)生的損傷、裂縫，而提高元件的外觀檢查中的成品率。并且， 因為分割之后的襯底的厚度為薄，所以可以將安裝本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的裝置 的尺寸制造得小。
至于切割痕的寬度，因為設(shè)置槽的工序的切割痕的寬度比分割工序的切割 痕的寬度大，所以當(dāng)在分割工序中分割元件時可以在元件的端面上殘留上述樹 脂層。換言之，在上述設(shè)置槽的工序中，樹脂形成在設(shè)置有槽的襯底側(cè)面的區(qū)域中。另一方面，樹脂層不覆蓋上述第一面以及當(dāng)在分割工序中使用切割刀片 時襯底接觸切割刀片的區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明，通過用樹脂覆蓋與形成在襯底上的元件一側(cè)相反的面以及襯 底端面的一個區(qū)域，可以減少損傷、裂縫的產(chǎn)生而提高元件的成品率。
另外，根據(jù)本發(fā)明，通過在分割襯底之前將襯底的厚度減薄，可以降低當(dāng) 分割加工襯底時的切割工具的磨耗。由此可以更廉價地制造半導(dǎo)體裝置。
另外根據(jù)本發(fā)明，可以將在分割加工襯底之后的襯底的厚度減薄。由此， 可以將具有根據(jù)本發(fā)明所制造的元件的半導(dǎo)體裝置的尺寸減小。


圖1A至1D是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖； 圖2A至2C是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖3A及3B是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖4A及4B是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖5A至5D是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖6A至6C是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的截面圖7是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的截面圖8是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的截面圖9是表示安裝有本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的裝置的圖IOA及10B是表示安裝有本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的裝置的圖IIA及IIB是表示安裝有本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的裝置的圖12是表示安裝有本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的裝置的圖13A及13B是表示安裝有本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的裝置的圖14A至14C是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的截面照片；
圖15A至15C是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖16A至16C是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖。
本發(fā)明的選擇圖是圖6C。
具體實施例方式
以下，基于附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員 容易理解，本發(fā)明可以以多個不同方式實施，并且其形態(tài)和細(xì)節(jié)可以在不脫離 本發(fā)明的宗旨及其范圍的條件下作各種各樣的變換。因此，本發(fā)明不應(yīng)該被解 釋為僅限于以下所示的實施方式的記載內(nèi)容。注意，在用于說明實施方式的所 有附圖中，在不同附圖之間共同使用相同的附圖標(biāo)記來表示相同的部分或具有同樣功能的部分，而省略其重復(fù)說明。 實施方式1
在本實施方式中，參照圖1A至1D、圖2A至2C、圖3A及3B、圖4A及 4B、圖5A至5D以及圖6A至6C對形成有半導(dǎo)體元件的襯底的分割方法進(jìn)行 說明。在此，作為上述半導(dǎo)體元件的一例，舉出形成有光電轉(zhuǎn)換電路的襯底。
參照圖1A至1D、圖2A至2C、圖3A及3B的元件的截面圖對作為被分 割的半導(dǎo)體元件，在襯底上形成光電轉(zhuǎn)換元件及場效應(yīng)晶體管的方法進(jìn)行說 明。在圖1A中，作為襯底310使用玻璃襯底的一種的AN100 (ASAHI GLASS CO.,LTD制造)。作為形成在襯底上的場效應(yīng)晶體管，使用薄膜晶體管。在襯 底上可以以相同工序制造光電轉(zhuǎn)換元件和薄膜晶體管。因此，有易實現(xiàn)光電轉(zhuǎn) 換裝置的批量生產(chǎn)化等的優(yōu)點。注意，雖然玻璃襯底具有透光性而此對捕捉來 自上面或下面的光的光電轉(zhuǎn)換裝置有效，但是根據(jù)諸如具有捕捉來自襯底的上 面的光的目的的元件等的各種用途可以適當(dāng)?shù)厥褂霉璞∑取?br> 首先，使用等離子體CVD法形成成為基底絕緣膜312的包含氮的氧化硅 膜(膜厚為100nm)，進(jìn)而不暴露于大氣地層疊形成半導(dǎo)體膜，例如包含氫的 非晶硅膜(膜厚為54nm)。另外，作為基底絕緣膜312也可以使用氧化硅膜、 氮化硅膜、包含氮的氧化硅膜的疊層。例如，也可以形成層疊厚度為50nm的 包含氧的氮化硅膜和厚度為100nm的包含氮的氧化硅膜的膜作為基底絕緣膜 312。注意，包含氮的氧化硅膜或氮化硅膜用作防止如堿金屬等的雜質(zhì)從玻璃 襯底擴(kuò)散的阻擋層。
接著，使用已知的技術(shù)(固相生長法、激光結(jié)晶法、使用催化劑金屬的結(jié) 晶方法等)使上述非晶硅膜晶化，而形成具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜(晶體半導(dǎo) 體膜)，例如多晶硅膜。這里，采用使用催化劑元素的結(jié)晶方法，獲得多晶硅 膜。使用旋轉(zhuǎn)器添加包含10卯m (換算成重量)的鎳的醋酸鎳溶液。注意，可 以采用使用濺射法在整個面散布鎳元素的方法代替添加溶液的方法。然后，進(jìn) 行加熱處理來實現(xiàn)晶化而形成具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜(在此為多晶硅膜)。 這里，在進(jìn)行熱處理(500°C， l小時)之后，進(jìn)行實現(xiàn)晶化的熱處理(550°C， 4小時)而獲得多晶硅膜。
接著，使用稀氫氟酸等去除多晶硅膜表面上的氧化膜。此后，在大氣中或 在氧氣氛中照射激光(XeCl:波長為308nm)以便提高晶化率且修復(fù)在晶粒中殘 留有的缺陷。
作為激光使用波長為400 nm以下的受激準(zhǔn)分子激光或YAG激光器的二次
9諧波或三次諧波。在此，使用重復(fù)頻率為10Hz至lOOOHz左右的脈沖激光，使 用光學(xué)系統(tǒng)將該激光聚光成100mJ/cn^至500mJ/cm2，并且以90%至95%的 重疊率進(jìn)行照射而掃描多晶硅膜表面即可。在本實施方式中，在大氣中以30Hz 的重復(fù)頻率及470 mJ/cm2的能量密度照射激光。
因為在大氣中或在氧氣氛中進(jìn)行激光照射，所以在表面上形成有氧化膜。 注意，雖然在本實施方式中表示使用脈沖激光器的例子，但是也可以使用連續(xù) 振蕩激光器。為了當(dāng)使半導(dǎo)體膜晶化時獲得大晶粒尺寸的晶體，優(yōu)選使用能夠 連續(xù)振蕩的固體激光器，并且使用基波的二次至四次諧波。典型地，作為連續(xù) 振蕩激光，使用Nd:YV04激光(基波為1064 nm)的二次諧波(532 nm)或三 次諧波(355 nm)即可。
在使用連續(xù)振蕩激光器的情況下，使用非線形光學(xué)元件將從輸出為iow的 連續(xù)振蕩YV04激光器發(fā)射的激光轉(zhuǎn)換成高次諧波?；蛘?，也有在共振器中放 入YV04晶體和非線形光學(xué)元件而發(fā)射高次諧波的方法。而且，優(yōu)選使用光學(xué) 系統(tǒng)在照射面上形成矩形形狀或橢圓形狀的激光，而對處理的對象照射。此時 的能量密度需要大約為0.01 MW/cn^至100 MW/cm2 (優(yōu)選為0.1 MW/cm2至 10MW/cm2)。于是，以大約為10cm/s至2000cm/s的速度相對于激光移動半 導(dǎo)體膜而進(jìn)行照射即可。
接著，除了通過照射上述激光而形成的氧化膜之外，使用臭氧水對表面進(jìn) 行120秒的處理而形成由總計lnm至5nm的氧化膜構(gòu)成的阻擋層。形成該阻 擋層以從膜中去除為了實現(xiàn)晶化而添加的催化劑元素，例如鎳(Ni)。雖然在 此使用臭氧水形成阻擋層，但是也可以使用在氧氣氛中照射紫外線而使具有晶 體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜的表面氧化的方法；使用氧等離子體處理使具有晶體結(jié)構(gòu)的 半導(dǎo)體膜的表面氧化的方法；等離子體CVD法；濺射法；蒸鍍法等堆疊大約 lnm至10nm的氧化膜而形成阻擋層。另外，在形成阻擋層之前去除通過照射 激光來形成的氧化膜。
然后，使用濺射法在阻擋層上形成10nm至400nm的成為吸雜位置的包含 氬元素的非晶硅膜。在此以膜厚為100nm形成膜。在此，包含氬元素的非晶硅 膜使用硅靶在包含氬的氣氛中形成。當(dāng)使用等離子體CVD法形成包含氬元素 的非晶硅膜時，成膜條件為如下將甲硅烷和氬的流量比(SiH4:Ar)設(shè)定為 1:99，將形成膜的壓力設(shè)定為6.665Pa，將RF功率密度設(shè)定為0.087 W/cm2， 并且將形成膜的溫度設(shè)定為350°C。
此后，放入加熱到650。C的爐中且進(jìn)行3分鐘的熱處理而去除催化劑元素(吸雜)。由此，降低具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜中的催化劑元素濃度。也可以 使用燈退火裝置代替爐。
接著，在以阻擋層為蝕刻停止層來選擇性地去除作為吸雜位置的包含氬元 素的非晶硅膜之后，使用稀氫氟酸選擇性地去除阻擋層。注意，當(dāng)進(jìn)行吸雜時， 因為鎳具有易移動到高氧濃度區(qū)域的趨勢，所以優(yōu)選在進(jìn)行吸雜之后去除由氧 化膜構(gòu)成的阻擋層。
注意，當(dāng)不使用催化劑元素使半導(dǎo)體膜晶化時，就不需要上述工序諸如形 成阻擋層、形成吸雜位置、用于進(jìn)行吸雜的熱處理、去除吸雜位置以及去除阻 擋層等。
接著，在所獲得的具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜(例如為晶體硅膜)的表面上 使用臭氧水形成薄的氧化膜，此后，使用第一光掩模形成由抗蝕劑構(gòu)成的掩模， 并且進(jìn)行蝕刻處理來將其變成所希望的形狀，而形成分離成島狀的半導(dǎo)體膜
(在本說明書中稱為"島狀半導(dǎo)體區(qū)域331")(參照圖1A)。在形成島狀半 導(dǎo)體區(qū)域之后，去除由抗蝕劑構(gòu)成的掩模。
接著，若有需要則摻雜少量的雜質(zhì)元素(硼或磷)以便控制TFT的閾值。 在此，使用離子摻雜法，其中對乙硼烷(B2H6)不進(jìn)行質(zhì)量分離而進(jìn)行等離子 體的激勵。
接著，在使用包含氫氟酸的蝕刻劑去除氧化膜的同時，洗滌島狀半導(dǎo)體區(qū) 域331的表面。此后，形成成為柵極絕緣膜313的以硅為其主要成分的絕緣膜。 在此，使用等離子體CVD法形成厚度為115nm的包含氮的氧化硅膜(組成比 Si = 32%， 0 = 59%， N = 7%， H = 2%)。
接著，在柵極絕緣膜313上形成金屬膜之后，使用第二光掩模形成柵電極 334、布線314及315、以及端子電極350 (參照圖1B)。作為該金屬膜，例如 使用分別以30nm、 370nm的厚度層疊氮化鉭及鎢(W)而形成的膜。
接著，作為柵電極334、布線314及315、端子電極350，除了上述以外還 可以使用由選自鈦(Ti)、鎢(W)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、釹(Nd)、鈷(Co)、 鋯(Zr)、鋅(Zn)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鋨(Os)、銥(Ir)、 鉬(Pt)、鋁(Al)、金(Au)、銀(Ag)和銅(Cu)的元素、或以上述元素 為其主要成分的合金材料或化合物材料構(gòu)成的單層膜，或者，由它們的氮化物， 例如由氮化鈦、氮化鎢、氮化鉭、氮化鉬構(gòu)成的單層膜。
接著，將賦予一導(dǎo)電型的雜質(zhì)引入到島狀半導(dǎo)體區(qū)域331而形成TFT113 的源區(qū)或漏區(qū)域337 (參照圖1C)。因為在本實施方式中形成n溝道型TFT，所以將n型雜質(zhì)，例如磷(P)或砷(As)引入到島狀半導(dǎo)體區(qū)域331。
接著，在使用CVD法形成50nm的包含氧化硅膜的第一層間絕緣膜(沒圖 示)之后，進(jìn)行將添加到各個島狀半導(dǎo)體區(qū)域的雜質(zhì)元素活性化的工序。該活 性化工序利用使用燈光源的快速熱退火法(RTA法)、從背面照射YAG激光 或受激準(zhǔn)分子激光的方法、使用爐的熱處理、或者組合任何上述方法的方法而 進(jìn)行。
接下來，以例如10nm的膜厚形成包含含有氫及氧的氮化硅膜的第二層間 絕緣膜316。
接著，在第二層間絕緣膜316上形成由絕緣材料構(gòu)成的第三層間絕緣膜317 (參照圖1D)。作為第三層間絕緣膜317，可以使用由CVD法可以獲得的絕 緣膜。在本實施方式中，作為第三層間絕緣膜317形成以900nm的膜厚形成的 包含氮的氧化硅膜，以便提高密貼性。
接著，進(jìn)行熱處理(30(TC至55(TC的1小時至12小時的熱處理，例如在 氮氣氛中以41(TC進(jìn)行1小時的處理)使島狀半導(dǎo)體膜氫化。進(jìn)行該工序的目 的是使含在第二層間絕緣膜316中的氫終止島狀半導(dǎo)體膜的懸空鍵。不管存在 不存在柵極絕緣膜313，可以使島狀半導(dǎo)體膜氫化。
此外，作為第三層間絕緣膜317也可以采用使用硅氧烷的絕緣膜及其疊層 結(jié)構(gòu)。硅氧烷由硅(Si)和(0)的結(jié)合的骨架結(jié)構(gòu)構(gòu)成。作為取代基，使用 至少包含氫的化合物(例如垸基或芳香族烴)。作為取代基，也可以使用氟。 或者，作為取代基也可使用至少包含氫的化合物及氟。
在作為第三層間絕緣膜317采用使用硅氧垸的絕緣膜及其疊層結(jié)構(gòu)的情況 下，在形成第二層間絕緣膜316之后，也可以進(jìn)行使島狀半導(dǎo)體膜氫化的熱處 理，然后形成第三層間絕緣膜317。
接著，使用第三光掩模形成由抗蝕劑構(gòu)成的掩模，并且對第一層間絕緣膜、 第二層間絕緣膜316以及第三層間絕緣膜317或柵極絕緣膜313選擇性地進(jìn)行 蝕刻而形成接觸孔。然后，去除由抗蝕劑構(gòu)成的掩模。
注意，第三層間絕緣膜317根據(jù)需要形成即可。在不形成第三層間絕緣膜 317的情況下，在形成第二層間絕緣膜316之后，對第一層間絕緣膜、第二層 間絕緣膜316及柵極絕緣膜313選擇性地進(jìn)行蝕刻而形成接觸孔。
接著，在使用濺射法形成金屬疊層膜之后，使用第四光掩模形成由抗蝕劑 構(gòu)成的掩模，并且對金屬膜選擇性地進(jìn)行蝕刻而形成布線319、連接電極320、 端子電極351、 TFT113的源電極或漏電極341。然后，去除由抗蝕劑構(gòu)成的掩
12模。注意，本實施方式的金屬膜是膜厚為100nm的Ti膜、膜厚為350nm的包 含少量的Si的Al膜和膜厚為100nm的Ti膜的三層的疊層。
在布線319、連接電極320、端子電極351及TFT113的源電極或漏電極 341由單層的導(dǎo)電膜形成的情況下，以耐熱性、電導(dǎo)率等的觀點而言，優(yōu)選使 用鈦膜(Ti膜)。另外，也可以使用由選自鎢(W)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、 釹(Nd)、鈷(Co)、鋯(Zr)、鋅(Zn)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、 鋨(Os)、銥(Ir)和鉑(Pt)的元素、以上述元素為其主要成分的合金材料 或化合物材料構(gòu)成的單層膜，或由它們的氮化物，例如氮化鈦、氮化鎢、氮化 鉭或氮化鉬構(gòu)成的單層膜。通過作為布線319、連接電極320、端子電極351、 TFT113的源電極或漏電極341采用單層膜，可以減少制造步驟中的膜的形成 次數(shù)。
通過進(jìn)行上述工序，可以制造使用多晶硅膜的頂柵型TFT113。 接著，形成導(dǎo)電金屬膜(鈦(Ti)或鉬(Mo)等)。作為該導(dǎo)電金屬膜， 使用不易與以后形成的光電轉(zhuǎn)換層(典型地為非晶硅)起反應(yīng)而變成合金的導(dǎo) 電金屬膜。然后，使用第五光掩模形成由抗蝕劑構(gòu)成的掩模，并且對導(dǎo)電金屬 膜選擇性地進(jìn)行蝕刻而形成覆蓋布線319的保護(hù)電極318、保護(hù)電極345、保 護(hù)電極346以及保護(hù)電極348 (參照圖2A)。在此，使用利用濺射法可以獲得 的膜厚為200nm的Ti膜。注意，連接電極320、端子電極351及TFT113的源 電極或漏電極也同樣地被導(dǎo)電金屬膜覆蓋。因此，導(dǎo)電金屬膜還覆蓋在這些電 極中的露出有第二層的Al膜的側(cè)面，而該導(dǎo)電金屬膜還可以防止鋁原子擴(kuò)散 到光電轉(zhuǎn)換層。
然而，在布線319、連接電極320、端子電極351及TFT113的源電極或漏 電極341由單層導(dǎo)電膜形成的情況下，不需要形成保護(hù)電極318、保護(hù)電極345、 保護(hù)電極346以及保護(hù)電極348。
接著，在第三層間絕緣膜317上形成包括p型半導(dǎo)體層lllp、 i型半導(dǎo)體 層llli及n型半導(dǎo)體層llln的光電轉(zhuǎn)換層111。
作為p型半導(dǎo)體層lllp，使用等離子體CVD法形成包含屬于元素周期表 13族的雜質(zhì)元素如硼(B)的半晶(也稱為微晶microcrystal)硅膜即可。
作為形成微晶硅膜的方法的一例，可以舉出混合硅烷氣體及氫或者硅垸氣 體及氫和稀有氣體通過輝光放電等離子體而形成的方法。使用氫或者氫及稀有 氣體來將硅烷稀釋為10倍至2000倍。因此需要大量的氫或者氫及稀有氣體。 襯底的加熱溫度設(shè)定為100"C至30(TC，優(yōu)選設(shè)定為12(TC至22(TC。為了使用氫使微晶硅膜的成長表面惰性化并且促進(jìn)微晶硅的成長，優(yōu)選以12(TC至220 。C形成膜。在形成膜的處理中，活性種的SiH自由基、SiH2自由基、SiH3自由 基基于晶核進(jìn)行結(jié)晶成長。另外，也可以在硅烷等的氣體中混合GeH4、 GeF4 等的氫化鍺、氟化鍺，或者對硅添加碳或鍺，而調(diào)節(jié)能帶幅度。在對硅添加碳 的情況下能帶幅度變寬。在對硅添加鍺的情況下，能帶幅度變窄。
另外，布線319及保護(hù)電極318與光電轉(zhuǎn)換層111的最下層接觸。在本實 施方式中與p型半導(dǎo)體層lllp接觸。
在形成p型半導(dǎo)體層lllp之后，依次還形成i型半導(dǎo)體層llli、 n型半導(dǎo) 體層llln。由此形成包括p型半導(dǎo)體層lllp、 i型半導(dǎo)體層llli及n型半導(dǎo)體 層llln的光電轉(zhuǎn)換層111。
作為i型半導(dǎo)體層llli，例如使用等離子體CVD法形成微晶硅膜即可。 此外，作為n型半導(dǎo)體層llln可以形成包含屬于元素周期表15族的雜質(zhì)元素 如磷(P)的微晶硅膜，或者，也可以在形成微晶硅膜之后，引入屬于元素周 期表15族的雜質(zhì)元素。
此外，作為p型半導(dǎo)體層lllp、 i型半導(dǎo)體層llli、 n型半導(dǎo)體層llln， 不僅可以使用微晶半導(dǎo)體膜，而且可以使用非晶半導(dǎo)體膜。另外，也可以使用 通過上述的催化劑或進(jìn)行激光晶化處理而形成的多晶半導(dǎo)體膜。
進(jìn)而，也可以應(yīng)用使用微晶硅、利用智能切割法形成的單晶硅。
接著，在整個面上形成厚度為lym至30um的由絕緣材料(例如，包含 硅的無機(jī)絕緣膜)構(gòu)成的密封層324而獲得如圖2B所示的狀態(tài)。在此，作為 絕緣材料膜，使用CVD法形成膜厚為lixm的包含氮的氧化硅膜。通過使用由 CVD法形成的絕緣膜，實現(xiàn)密貼性的提高。
接著，在對密封層324進(jìn)行蝕刻設(shè)置開口部之后，使用濺射法形成布線121 及122。布線121及122使用濺射法由鈦膜(Ti膜)(200nm)形成。
接下來，覆蓋露出的面地形成保護(hù)膜117 (參照圖3A)。作為保護(hù)膜117， 在本實施方式中使用氮化硅膜。該保護(hù)膜117可以防止水分或有機(jī)物等的雜質(zhì) 混入到光電轉(zhuǎn)換層111或TFT113。
接著，對在上層的端子電極與下層的布線121或布線122電連接的區(qū)域中 的保護(hù)膜進(jìn)行蝕刻而形成接觸孔。
然后在保護(hù)膜117上形成密封膜118。密封膜118用于當(dāng)加工以后形成于 上層的端子電極時阻止蝕刻。密封膜118也用作平坦化膜。在本實施方式中， 使用感光性聚酰亞胺且以2.5Pm的厚度形成密封膜118。作為密封膜118，也可以使用感光性聚酰亞胺的Ohmcoatl012B (NAMICS CORPORATION制造)。
接著，在密封膜118上例如使用鎳(Ni)膏劑且利用濺射法形成鈦膜(Ti 膜)(100nm)、鎳膜(Ni膜)(300nm)和金膜(Au膜)(50nm)的疊層 膜。如此所獲得的端子電極123及端子電極124的密貼強(qiáng)度超過5N，而作為端 子電極具有充分的密貼強(qiáng)度。
通過上述工序形成可以實現(xiàn)焊接的端子電極123及端子電極124，而可以 獲得圖3B所示的結(jié)構(gòu)。
實際上，在圖3B的階段形成的包括光電轉(zhuǎn)換層及TFT等的一個光電轉(zhuǎn)換 電路元件通過在大面積襯底上形成各個元件材料來可以進(jìn)行批量生產(chǎn)。從一個 大面積襯底(例如，600cmX720cm)可以制造出大量的光電轉(zhuǎn)換電路元件(例 如，2mmX1.5mm)。圖4A及4B表示該工序。
在圖4A中，在大面積襯底161上形成有元件層151、密封膜118、端子電 極123及124。在圖4A、 4B中，元件層151包括形成在大面積襯底161和密 封膜118之間的所有結(jié)構(gòu)(參照圖3B)。
大面積襯底161在彼此相鄰的元件層151之間被分割，并且成為具有各個 元件的襯底164 (參照圖4B)。注意，在此，襯底164具有樹脂層163所覆蓋 的第一區(qū)域和露出側(cè)面的第二區(qū)域，并且以襯底截面的臺階形狀的梯形的上部 分的厚度為第一區(qū)域厚度1000、以襯底截面的臺階形狀的梯形的下部分的厚度 為第二區(qū)域厚度1001。
圖5A表示如此形成有包括光電轉(zhuǎn)換層及TFT等的光電轉(zhuǎn)換元件103的大 面積襯底161的俯視圖。在此，為了進(jìn)行說明，表示在大面積襯底161上形成 有兩個光電轉(zhuǎn)換元件103的狀態(tài)。圖5A中，光電轉(zhuǎn)換元件103的尺寸(就是 說，被分開的半導(dǎo)體裝置的尺寸)可以設(shè)定為2mmX1.5mm、 2mmX1.2mm、 lmmX 1,2mm。
使用沿線A-B的截面圖的圖5B至5D和圖6A及6B對分割該襯底的工序 進(jìn)行說明。在此，將光電轉(zhuǎn)換元件103表示在下一側(cè)。
在形成有該光電轉(zhuǎn)換元件103的面上貼切割膠帶(dicingtape)，并且如 圖5C所示，使用研磨裝置對大面積襯底161的與形成有光電轉(zhuǎn)換元件103的 面相反面進(jìn)行研磨。該研磨工序有助于當(dāng)以后使用切割器分開大面積襯底161 時降低切割刀片的刃的磨耗。在此，對厚度為0.5mm的大面積襯底161進(jìn)行研 磨而將其厚度變成0.25mm。至于進(jìn)行研磨的手段，可以組合研磨機(jī)、磨床等 來使用。當(dāng)進(jìn)行研磨工序時優(yōu)選設(shè)定使用粗糙的砂布和細(xì)的砂布的兩個階段以
15上。
接著，如圖5D所示，對殘留的部分的大面積襯底161進(jìn)行到中途的削除 (在本說明書中也稱為"半割")，來形成槽162。
在本實施方式中，在形成槽162的工序，也就是設(shè)置槽的工序中，將槽162 的深度設(shè)定為大面積襯底161的深度的一半。具體而言，使用寬度為0.16mm 的切割刀片形成深度為0.03mm至0.05mm左右的槽162。
接著，在揭下切割膠帶之后，使用旋涂器從槽162的上面進(jìn)行樹脂涂層處 理，而如圖6A所示形成樹脂層163。
在形成有用作減震器(shock absorber)的樹脂層的情況下，可以進(jìn)一步提 高半導(dǎo)體裝置的耐壓性。例如，即使對設(shè)置有本發(fā)明的樹脂層的半導(dǎo)體裝置施 加大約為20N的壓力也不會使其破損而可以耐該壓力。
作為樹脂層的材料，也可以使用諸如聚酰亞胺(polyimide)、芳香族聚酰 胺、聚苯并咪唑(polybenzimidazole)等的耐熱高分子或硅氧垸樹脂。另外， 還可以使用諸如聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛等的乙烯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹 脂、酚醛清漆樹脂、丙烯酸樹脂、蜜胺樹脂、氨甲酸酯樹脂等的樹脂材料。在 此，作為材料使用丙烯。
另外，在覆蓋性好的涂敷條件下以100nm至1000Pm (優(yōu)選以膜厚為lWn 至20Wn)的厚度形成樹脂層163。在此，以6^n的厚度形成丙烯。
進(jìn)而，在上述樹脂層163上貼切割膠帶，并且如圖6B所示對與槽162層 疊且為槽162的內(nèi)側(cè)的部分使用O.lmm的切割刀片切割大面積襯底161和樹脂 層163。該工序即分割工序。在分割工序中使用的切割刀片的寬度比在設(shè)置槽 的工序中使用的切割刀片的寬度窄。由此，可以將樹脂層163形成在形成有光 電轉(zhuǎn)換元件103的襯底164的端面的部分上。注意，當(dāng)使用切割刀片切割時， 既可以從襯底的形成有光電轉(zhuǎn)換元件103的面一側(cè)切割，又可以從與形成有光 電轉(zhuǎn)換元件103的面相反的面一側(cè)切割。在本實施方式中，因為易辨別設(shè)于襯 底上的標(biāo)記而確認(rèn)襯底位置的關(guān)系，所以從襯底的形成有光電轉(zhuǎn)換元件103的 面一側(cè)切割。
雖然也取決于樹脂層的形成條件，但是此時玻璃和樹脂層成為如圖6C所 示的一例那樣的形狀。在元件中，雖然當(dāng)進(jìn)行該分割工序時切割刀片接觸襯底 的基層材料的部分的襯底露出，但是樹脂覆蓋其他部分。樹脂層163的角的部 分具有圓形。
另外，為了提高襯底的端部的覆蓋性，因為襯底的厚度比樹脂層厚，所以優(yōu)選將樹脂層也設(shè)定得厚。為了將樹脂層形成得厚，也可以采用疊層結(jié)構(gòu)。圖 15A至15C表示層疊樹脂層的例子。
圖15A對應(yīng)于圖6A，在大面積襯底161中，在與形成有光電轉(zhuǎn)換元件103 的面相反的面上形成有樹脂層163。接著在樹脂層163上進(jìn)一步形成樹脂層而 形成樹脂層170。在本實施方式中，層疊與樹脂層163相同材料的樹脂層(參 照圖15B)。與圖6A至6C同樣地，使用切割刀片分割被切割膠帶固定的樹脂 層170及大面積襯底161，而形成在端面上設(shè)置有樹脂層且形成有光電轉(zhuǎn)換元 件103的襯底164 (參照圖15C)。因為在上述工序中形成的圖15C的半導(dǎo)體 裝置與圖6A至6C相比其樹脂層厚，所以成為襯底164和樹脂層的端部一致的 形狀。
通過層疊用作減震器的樹脂層，可以進(jìn)一步提高半導(dǎo)體集成電路的耐壓性。
另外，因為在本實施方式中形成槽且在槽上形成樹脂層，所以可以在槽的 底面上形成厚的樹脂層。進(jìn)而因為在形成樹脂層之后層疊樹脂層和襯底并進(jìn)行 切割，所以使半導(dǎo)體裝置的側(cè)面中樹脂層的端部和襯底的端部一致。因為在半 導(dǎo)體裝置的側(cè)面上不露出襯底的上一側(cè)的端部，所以可以防止襯底的端部的破 損或殘缺。另外，因為通過層疊形成樹脂層而將其形成得厚時可以在半導(dǎo)體裝 置的側(cè)面上使襯底的端部和樹脂層的端部的距離變長，所以更可以減少對襯底 的損傷。
如上所述，將形成有光電轉(zhuǎn)換元件103的襯底164在端子電極123、 124 的部分中使用焊料363及364安裝到襯底360 (參照圖3B)。注意，襯底360 上的電極361使用焊料363安裝到端子電極123。另外，襯底360上的電極362 使用焊料364安裝到端子電極124。
在圖3B所示的光電轉(zhuǎn)換元件中，通過使用具有透光性的襯底164及襯底 360，入射到光電轉(zhuǎn)換層111的光可以從襯底164—側(cè)及襯底360 —側(cè)的雙方 入射。
也可以使半導(dǎo)體裝置對當(dāng)使用焊料或各向異性導(dǎo)電膜安裝時所進(jìn)行的加 熱處理也具有耐熱性，以便不使樹脂層露出在光電轉(zhuǎn)換元件一側(cè)。
在作為樹脂層163使用含有色素的材料的情況下，可以使用所形成的光電 轉(zhuǎn)換元件作為顏色傳感器。例如，如果樹脂層為藍(lán)色，則該光電轉(zhuǎn)換元件成為 對藍(lán)色發(fā)生反應(yīng)的顏色傳感器。另外，如果接觸于樹脂層的襯底的厚度薄，則 可以降低從襯底表面入射的光中透過襯底側(cè)面或被吸收的光的比率。因此，可以擴(kuò)大可接受光的角度。
通過使用如上所述的制造方法制造光電轉(zhuǎn)換元件，可以降低成本且提高成 品率。注意，雖然作為元件的一例舉出了光電轉(zhuǎn)換元件，但是本發(fā)明的特征在 于元件的切割方法，而其只要是從襯底分割而制造的元件就可以用于任何元 件。
實施方式2
作為實施方式1所示的n溝道型晶體管及p溝道型晶體管，可以使用多種 形態(tài)的場效應(yīng)晶體管。因此，對所使用的晶體管的種類沒有限制。例如，可以 使用具有以非晶硅、多晶硅、微晶硅為代表的非單晶半導(dǎo)體膜的薄膜晶體管 (TFT)等。在使用TFT的情況下，具有多樣的優(yōu)點。例如，因為可以在比單 晶硅的情況低的溫度下制造，所以可以實現(xiàn)制造成本的縮減或制造裝置的大型 化。因為可以使用更大的制造裝置，所以可以在大型襯底上制造。從而，因為 可以同時制造多個光電轉(zhuǎn)換裝置，所以可以以低成本制造。進(jìn)而，因為制造溫 度低，所以可以使用耐熱性低的襯底。從而，可以在透光襯底上制造晶體管。 并且，使用透光襯底上的晶體管可以抑制在光電轉(zhuǎn)換元件中的光的透過。
另外，當(dāng)制造多晶硅時，通過使用如實施方式l所示的催化劑(鎳等)， 可以進(jìn)一步提高結(jié)晶性，而可以制造電氣特性好的晶體管。其結(jié)果，可以在襯 底上集成地形成需要高速工作的電路。另外，當(dāng)制造微晶硅時，通過使用催化 劑(鎳等)，可以進(jìn)一步提高結(jié)晶性，而可以制造電氣特性好的晶體管。此時， 不照射激光而只施加熱處理，就可以提高結(jié)晶性。在當(dāng)進(jìn)行結(jié)晶化時不使用激 光的情況下，可以抑制硅的結(jié)晶性的不均勻性。因此，可以降低在晶體管之間 的特性的不均勻性。注意，可以不使用催化劑(鎳等)而制造多晶硅或微晶硅。
或者，可以使用半導(dǎo)體襯底或SOI襯底形成晶體管。由此，可以制造特性、 尺寸或形狀等的不均勻性少、電流供給能力高、尺寸小的晶體管。通過使用這 種晶體管，可以實現(xiàn)電路的低耗電化或電路的高集成化。
或者，也可以使用具有諸如氧化鋅、硅鍺、砷化鎵、氧化錫、IZO (氧化 銦鋅)、ITO (氧化銦錫)、a-InGaZnO等的化合物半導(dǎo)體或氧化物半導(dǎo)體的 晶體管，或者將上述化合物半導(dǎo)體或氧化物半導(dǎo)體薄膜化的薄膜晶體管等。由 此，可以降低制造溫度，例如，可以在室溫下制造薄膜晶體管。其結(jié)果，可以 在耐熱性低的襯底，諸如塑料襯底或薄膜襯底上直接形成晶體管。
或者，也可以利用使用噴墨法或印刷法形成的晶體管等。由此，可以在室 溫下、以低真空度、或在大型襯底上制造晶體管。另外，因為不使用掩模(中
18間掩模)也可以制造晶體管，所以可以容易改變晶體管的布局。再者，由于不 需要使用抗蝕劑，所以材料費變得便宜，并且可以縮減工序數(shù)。并且，因為只 在襯底上的需要的部分中形成膜，所以與在整個面上形成膜之后進(jìn)行蝕刻的制 造方法相比，不浪費材料而可以實現(xiàn)低成本。
或者，也可以使用具有有機(jī)半導(dǎo)體或碳納米管的晶體管等。因此，可以在 可以彎曲的襯底上形成晶體管。因此，可以使它對沖撞具有高耐性。
另外，至于場效應(yīng)晶體管，可以使用多種多樣的種類的場效應(yīng)晶體管，并 且可以在多樣的襯底上形成。從而，也可以在同一個襯底上形成有為了實現(xiàn)預(yù) 定的機(jī)能而需要的所有電路。例如，可以將為了實現(xiàn)預(yù)定的機(jī)能而需要的所有 電路形成在玻璃襯底、塑料襯底、單晶襯底、或SOI襯底等各種各樣的襯底上。 注意，本實施方式的光電轉(zhuǎn)換裝置通過使用薄膜晶體管構(gòu)成場效應(yīng)晶體管而可 以在玻璃襯底等的透光襯底上形成。從而，因為在襯底的上面形成光電轉(zhuǎn)換元 件的情況下，不限于僅接受來自襯底上面一方的光，而可以使用光電轉(zhuǎn)換元件 接受從襯底的背面透過襯底的光，所以有可以提高接受光效率的效果。
注意，本實施方式可以與本說明書中的其他實施方式的技術(shù)要素組合而實施。
實施方式3
在本實施方式中，參照圖7及圖8對在本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置中形成框體 而控制光的入射方向的例子進(jìn)行說明。
圖7表示對圖3B的光電轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行如下工序的狀態(tài)在將襯底360上 的電極361、 362夾著焊料363、 364安裝到端子電極123、 124之后形成框體 601，而將入射到光電轉(zhuǎn)換層111的光設(shè)定成只從襯底360 —側(cè)入射，而不從 襯底164—側(cè)入射。在框體601中設(shè)置有開口部，以便可以將光入射到形成光 電轉(zhuǎn)換層111的區(qū)域。
雖然在圖7中存在有布線121，但是因為從襯底360 —側(cè)入射的光透過密 封層324斜入射到光電轉(zhuǎn)換層111，所以可以產(chǎn)生光電流且感測光。
注意，作為框體601，只要其具有遮斷光的功能就可以使用任何材料。例 如可以使用金屬材料或具有黑色顏料的樹脂材料等形成框體601。
圖8表示對圖3B的光電轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行如下工序的狀態(tài)在將襯底360上 的電極361、 362夾著焊料363、 364安裝到端子電極123、 124之后形成框體 601，而將入射到光電轉(zhuǎn)換層111的光設(shè)定成只從襯底164—側(cè)入射，而不從 襯底360 —側(cè)入射。在框體601中設(shè)置有開口部，以便可以將光入射到襯底164一側(cè)的形成光電轉(zhuǎn)換層111的區(qū)域。
在圖8中，因為從襯底164—側(cè)入射的光透過具有透光性的樹脂層163斜
入射到光電轉(zhuǎn)換層111，所以可以產(chǎn)生光電流且感測光。
注意，本實施方式可以與本說明書中的其他實施方式的技術(shù)要素組合而實施。
實施方式4
在本實施方式中，對將根據(jù)本發(fā)明而獲得的光電轉(zhuǎn)換裝置安裝到各種電子 設(shè)備的例子進(jìn)行說明。作為可以使用本發(fā)明的電子設(shè)備，可以舉出電腦、顯示 器、手機(jī)、電視等。圖9、圖IOA及IOB、圖IIA及IIB、圖12、圖13A及 13B表示這些電子設(shè)備的具體例子。
圖9表示手機(jī)，該手機(jī)包括主體A701、主體B702、框體703、操作鍵704、 聲音輸入部705、聲音輸出部706、電路襯底707、顯示面板A708、顯示面板 B 709、鉸鏈710、透光材料部711、以及光電轉(zhuǎn)換裝置712。本發(fā)明可以用于 光電轉(zhuǎn)換裝置。
光電轉(zhuǎn)換裝置712感測透過透光材料部711的光，并且根據(jù)所感測的外部 光的發(fā)光強(qiáng)度控制顯示面板A708及顯示面板B709的亮度，進(jìn)而根據(jù)光電轉(zhuǎn)換 裝置712所獲得的發(fā)光強(qiáng)度控制操作鍵704的照明。由此可以降低手機(jī)的耗電
圖IOA及IOB表示手機(jī)的另一例子。在圖IOA及10B中表示主體721、 框體722、顯示面板723 、操作鍵724、聲音輸出部725、聲音輸入部726、光 電轉(zhuǎn)換裝置727、光電轉(zhuǎn)換裝置728。
圖10A所示的手機(jī)通過使用設(shè)置在主體721中的光電轉(zhuǎn)換裝置727感測外 部的光，可以控制顯示面板723及操作鍵724的亮度。
另外在圖IOB所示的手機(jī)中，除了圖IOA的結(jié)構(gòu)以外，在主體721的內(nèi)部 還設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換裝置728。通過使用光電轉(zhuǎn)換裝置728，也可以感測設(shè)置在 顯示面板723中的背光燈的亮度。
圖IIA表示電腦，該電腦包括主體731、框體732、顯示部733、鍵盤734、 外部連接端口 735、定位裝置736等。
圖IIB表示諸如電視接收機(jī)等之類的顯示裝置。該顯示裝置由框體741、 支架742、顯示部743等構(gòu)成。
至于設(shè)置在圖11A的電腦的顯示部733及圖IIB所示的顯示裝置的顯示部 743，圖12表示使用液晶面板時的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖12所示的液晶面板762內(nèi)置在框體761中，并且具有襯底751a及襯底 751b、襯底751a及襯底751b之間夾有的液晶層752、偏振濾波片752a及偏振 濾波片752b以及背光燈753等。另外，框體761中形成有光電轉(zhuǎn)換裝置754。
使用本發(fā)明而制造的光電轉(zhuǎn)換裝置754感測來自背光燈753的光量，并且 使該信息反饋而調(diào)節(jié)液晶面板762的亮度。
圖13A和13B表示將本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置安裝在拍攝裝置中例如數(shù)碼相 機(jī)中的實例。圖13A是當(dāng)從正面看時的數(shù)碼相機(jī)的透視圖，而圖13B是當(dāng)從背 面看時的數(shù)碼相機(jī)的透視圖。在圖13A中，該數(shù)碼相機(jī)具有釋放按鈕801、主 開關(guān)802、取景器窗口 803、閃光部分804、透鏡805、照相機(jī)鏡筒806、以及 框體807。
此外，在圖13B中，提供取景器目鏡窗口 811、監(jiān)視器812以及操作按鈕
813。
當(dāng)釋放按鈕801按到一半位置時，聚焦機(jī)制和曝光機(jī)制工作，當(dāng)釋放按鈕 801按到最低位置時，快門按鈕開啟。
通過按下主開關(guān)802或使主開關(guān)802旋轉(zhuǎn)，來切換數(shù)碼相機(jī)的電源的 ON/OFF。
取景器窗口 803配置在數(shù)碼相機(jī)的前透鏡805的上部，它是用于從圖13B 所示的取景器目鏡窗口 811確認(rèn)照相范圍或焦點位置的裝置。
閃光部分804配置在數(shù)碼相機(jī)的前表面的上部，當(dāng)目標(biāo)亮度低時，通過按 下釋放按鈕，在快門按鈕開啟的同時照射輔助光。
透鏡805配置在數(shù)碼相機(jī)的正面。透鏡由聚焦透鏡、變焦透鏡等構(gòu)成，并 與未圖示的快門按鈕和光圈一起構(gòu)成照相光學(xué)系統(tǒng)。此外，在透鏡的后面提供 圖像拍攝元件，例如CCD (電荷耦合裝置;Charge Coupled Device)等。
照相機(jī)鏡筒806移動透鏡位置以調(diào)節(jié)聚焦透鏡、變焦透鏡等的焦點。當(dāng)攝 影時，通過將照相機(jī)鏡筒滑出，使透鏡805向前移動。此外，當(dāng)攜帶時，將透 鏡805向后移動成緊縮狀態(tài)。注意，本實施例中采用可以通過滑出照相機(jī)鏡筒 來縮放拍攝目標(biāo)的結(jié)構(gòu)，然而，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不限于此，還可以為通過框體807 內(nèi)部的照相光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，不滑出照相機(jī)鏡筒也可以縮放拍攝的數(shù)碼相機(jī)的 結(jié)構(gòu)。
取景器目鏡窗口 811提供在數(shù)碼相機(jī)背面的上部，該取景器目鏡窗口是為 了當(dāng)檢査拍攝范圍或焦點時通過它進(jìn)行查看而提供的窗口。
操作按鈕813是提供在數(shù)碼相機(jī)的背面的各種功能按鈕，由調(diào)整按鈕、菜
21單按鈕、顯示按鈕、功能按鈕、以及選擇按鈕等構(gòu)成。
通過將本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置組裝在圖13A及13B所示的照相機(jī)中，光電
轉(zhuǎn)換裝置可以感測有沒有光以及光的強(qiáng)度，由此可以進(jìn)行照相機(jī)的曝光調(diào)整 等。本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置因為可以縮減構(gòu)成光電轉(zhuǎn)換電路的場效應(yīng)晶體管的 數(shù)目且使安裝面積變小，所以可以將裝置小型化。具備光電轉(zhuǎn)換電路的零部件 諸如光傳感器的小型化特別當(dāng)將其用于攜帶電子設(shè)備時有用。
本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置也可以應(yīng)用于其它電子設(shè)備，例如，投影電視機(jī)和 導(dǎo)航系統(tǒng)等。就是說，可以應(yīng)用于需要測量光的任何裝置。
注意，本實施方式可以與本說明書中的其他實施方式的技術(shù)要素組合而實施。
實施方式5
在本實施方式中，參照圖16A至16B對在用作顏色傳感器的半導(dǎo)體裝置中 設(shè)置具有黑矩陣或彩色濾光片等的襯底的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說明。
圖16A所示的半導(dǎo)體裝置具有光電轉(zhuǎn)換元件180、從大面積襯底分割的襯 底181、樹脂層182、形成有絕緣層184、彩色層185a、 185b、 185c、遮光層 186a、 186b的襯底183。
彩色層185a、 185b、 185c用作彩色濾光片，并且在本實施方式中彩色層 185a、 185b、 185c分別具有如紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)不同的顏色。 遮光層186a、 186b用作黑矩陣，并且具有遮斷光的機(jī)能，以便防止不合適的光 從外部照射到彩色層185a、 185b、 185c及光電轉(zhuǎn)換元件180而不正常工作。另 外，彩色層及遮光層也可以形成在襯底181—側(cè)。
樹脂層182與襯底181的一部分接觸，并且以覆蓋形成有絕緣層184、彩 色層185a、 185b、 185c、遮光層186a、 186b的襯底183的方式形成。在圖16A 中，在夾著絕緣層184貼合襯底181及襯底183之后，以分割的方式去除襯底 183及絕緣層184的一部分而形成槽，并且在形成樹脂層182之后分割樹脂層 182及襯底181。另外，也可以在夾著絕緣層184貼合襯底181及襯底183之 前,分割襯底183及絕緣層184，并且將被分割的襯底183及絕緣層184貼合到 襯底181。
圖16B表示在圖16A中去除到襯底181的一部分而形成槽的例子。樹脂層 182也覆蓋襯底181的側(cè)面的一部分。
圖16C表示在圖16A中以殘留襯底183的一部分的方式去除其而形成槽的 例子。樹脂層182只覆蓋襯底183的側(cè)面的一部分。如此，可以采用在一個半導(dǎo)體裝置中設(shè)置多個顏色的彩色濾光片的結(jié)構(gòu)。' 使用本發(fā)明制造具有光電轉(zhuǎn)換元件的半導(dǎo)體裝置，可以降低顏色傳感器的成本 且提高成品率。
注意，本實施方式可以與本說明書中的其他實施方式的技術(shù)要素組合來實施。
實施例1
在實施例1中，使用顯微鏡照片對根據(jù)本發(fā)明所形成的元件的斷面形狀進(jìn) 行說明。
在此，表示如實施方式l所示的形成光電轉(zhuǎn)換元件的例子。注意，在此使
用CMP法對厚度為0.5mm的大面積襯底161進(jìn)行研磨直至其厚度成為 0.25mm，并且在形成槽的工序中使用寬度為0.16mm的切割刀片形成深度為 0.03mm至0.05mm左右的槽，且形成厚度為6Mm的丙烯。另外，在進(jìn)行分割 工序中，使用O.lmm的切割刀片分割。
圖14A表示分割而形成的襯底164的截面形狀。襯底164形成有光電轉(zhuǎn)換 元件，并且在上部可以看到端子電極123及端子電極124。注意，襯底164的 厚度設(shè)定為0.25mm，就是250Wn，但是實際的厚度為283Wn。另外，圖14A至 14C的縮尺都表示在圖的左邊。
圖14B表示襯底164的端部的截面形狀。在端部形成有樹脂層163。樹脂 層163在玻璃的厚度方向上的下一半中形成得厚，其局部的厚度為30Pm左右。 樹脂層163的內(nèi)側(cè)具有如成為凸的圓形。另外，在襯底的上一半，就是近于形 成有端子電極123的面的側(cè)面中，因在分割工序中切割刀片接觸襯底，而沒形 成有樹脂層163。
圖14C表示襯底164的底面，就是與形成有端子電極123的面相反的面的
截面形狀。雖然將樹脂層163的目標(biāo)厚度設(shè)定為6Wn，但是在此形成為6.46Pm。
從而，在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，在襯底的第一面上設(shè)置有半導(dǎo)體元件，
在襯底的與第一面相反的第二面和襯底的側(cè)面的一部分上具有樹脂層，在襯底 的側(cè)面中具有水平差，并且具有水平差的襯底的上方部分的寬度比具有水平差
的襯底的下方部分的寬度窄。因此，襯底具有凸字形狀。也可以說襯底的截面 是倒置的T字形狀。該倒置的T字形狀只要實際上包括像T字的形狀即可。
另外，在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，在襯底的第一面上設(shè)置有半導(dǎo)體元件， 在襯底的與第一面相反的第二面上和襯底的側(cè)面的一部分上具有樹脂層，在襯 底的截面中其側(cè)面為臺階狀的梯形，臺階狀的梯形的上部分的厚度比下部分的厚度厚。根據(jù)槽的形狀，梯形的上部分有可能成為向下部分彎曲的形狀。
在上述結(jié)構(gòu)中，半導(dǎo)體裝置的一個方式的樹脂層所接觸的襯底的側(cè)面具有 向端邊擴(kuò)大的曲面。另外，襯底的底面及上面為四角形，而底面的面積比上面 的面積大。
因為如上所述本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置具有特征性的形狀，所以易辨別半導(dǎo)體 裝置的表面和背面，并且當(dāng)進(jìn)行利用機(jī)械的自動操作時也可以減少誤認(rèn)。
如此，形成有樹脂層163的襯底164是緩和了物理上的沖撞，并減少了外
觀上的損傷、裂紋，且制造成品率得到提高的襯底。
本申請基于2007年12月28日在日本專利局受理的日本專利申請序列號 2007-340013而制作，所述申請內(nèi)容包括在本說明書中。
2權(quán)利要求
1. 一種半導(dǎo)體裝置，包括形成在襯底的第一面上的半導(dǎo)體元件；以及形成在所述襯底的與所述第一面相反的第二面上以及所述襯底的側(cè)面的一部分上的樹脂層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述襯底為凸字形狀。
3. —種半導(dǎo)體裝置，包括 形成在襯底的第一面上的半導(dǎo)體元件；以及形成在所述襯底的與所述第一面相反的第二面和所述襯底的側(cè)面的一部 分上的樹脂層，其中，所述襯底的截面為梯形狀，并且所述梯形狀的側(cè)面具有臺階狀， 并且，所述襯底的所述臺階梯形狀的上部分的厚度比所述臺階梯形狀的下 部分的厚度厚。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述梯形具有其上部分向其下 部分彎曲的形狀。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述樹脂層所接觸的所 述襯底的側(cè)面具有向底部擴(kuò)大的曲面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述襯底的第一面及所述襯底的第二面為四角形，并且，所述襯底的所述第二面的面積比所述襯底的所述第一面的面積大。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l或3所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述半導(dǎo)體元件包括配備有光電轉(zhuǎn)換元件和放大該光電轉(zhuǎn)換元件的 輸出的放大電路的光電轉(zhuǎn)換裝置，并且，所述光電轉(zhuǎn)換元件具有層疊p型半導(dǎo)體層、i型半導(dǎo)體層和n型半 導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述襯底具有透光性。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l或3所述的半導(dǎo)體裝置，其中所述樹脂層具有透光性。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的半導(dǎo)體裝置， 其中，所述襯底具有透光性，并且，所述樹脂層由透過綠色的光的材料構(gòu)成。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l或3所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述襯底具有透光性，并且，所述樹脂層由透過藍(lán)色的光的材料構(gòu)成。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l或3所述的半導(dǎo)體裝置， 其中，所述襯底具有透光性，并且，所述樹脂層由透過紅色的光的材料構(gòu)成。
13. —種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括 在襯底的第一面上形成半導(dǎo)體元件；從與所述第一面相反一側(cè)的第二面一側(cè)將所述襯底的厚度減薄而形成具有與所述第一面相反的第三面的被減薄的襯底；在所述第三面一側(cè)以及被減薄的襯底上形成槽； 在所述第三面的一部分及所述槽上形成樹脂層；以及 分割所述被減薄的襯底，其中，當(dāng)形成所述槽時形成的槽的寬度比分割所述被減薄的襯底時的切割 痕的寬度大。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中當(dāng)形成所述槽 時和當(dāng)分割所述襯底時使用厚度不同的切割刀片。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中當(dāng)將所述襯底 減薄時、當(dāng)形成所述槽時以及當(dāng)分割所述襯底時，使用切割膠帶固定所述襯底。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中當(dāng)分割所述襯 底時，辨別形成于所述被減薄的襯底上的標(biāo)記，并且在確認(rèn)所述被減薄的襯底 的位置的同時，切割且分割所述槽的內(nèi)側(cè)。
17. —種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括 在襯底的第一面上形成半導(dǎo)體元件；在所述襯底的與所述第一面相反的第二面一側(cè)上以及所述襯底上形成槽；在所述第二面上形成樹脂層；以及分割所述襯底，其中，當(dāng)形成所述槽時形成的槽的寬度比分割所述襯底時的切割痕的寬度大。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中當(dāng)形成所述槽 時以及當(dāng)分割所述襯底時，使用切割膠帶固定所述襯底。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中當(dāng)分割所述襯 底時，辨別形成于所述襯底上的標(biāo)記，并且在確認(rèn)所述襯底的位置的同時，切割且分割所述槽的內(nèi)側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置以及其制造方法。在襯底的第一面上設(shè)置半導(dǎo)體元件。在襯底的與第一面相反的第二面上和襯底的側(cè)面的一部分上形成樹脂層。在襯底的側(cè)面中具有水平差。具有水平差的襯底的上方部分的寬度比具有水平差的襯底的下方部分的寬度窄。因此，襯底也可以是凸字形狀。
文檔編號H01L27/144GK101471351SQ20081018970
公開日2009年7月1日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者安達(dá)廣樹, 山崎舜平, 山田大干, 門馬洋平, 高橋秀和 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所