JPH02116166A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents
半導体装置とその製造方法Info
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- JPH02116166A JPH02116166A JP63269722A JP26972288A JPH02116166A JP H02116166 A JPH02116166 A JP H02116166A JP 63269722 A JP63269722 A JP 63269722A JP 26972288 A JP26972288 A JP 26972288A JP H02116166 A JPH02116166 A JP H02116166A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は液晶デイスプレィや密着イメージセンサ、液晶
光シャッタアレイ、サーマルヘッド、インクジェットプ
リンタ、蛍光表示管などの大面積の半導体装置とその製
造方法に関する。
光シャッタアレイ、サーマルヘッド、インクジェットプ
リンタ、蛍光表示管などの大面積の半導体装置とその製
造方法に関する。
近年、入出力装置の小型化を目的として液晶平面デイス
プレィや密着型イメージセンサ、液晶光シャッタアレイ
、サーマルヘッド、インクジェットプリンタ、蛍光表示
管などの大面積半導体装置の開発が活発に行なわれるよ
うになった。これらの大面積半導体装置の特徴は、その
構成がガラスやセラミックスなどの絶縁性基板上に形成
されるそれぞれの機能の核となる1次元あるいは2次元
に多数配列された機能素子の部分とそれを駆動する駆動
用集積回路及び機能素子と駆動用集積回路を接続する接
続部からなることである。
プレィや密着型イメージセンサ、液晶光シャッタアレイ
、サーマルヘッド、インクジェットプリンタ、蛍光表示
管などの大面積半導体装置の開発が活発に行なわれるよ
うになった。これらの大面積半導体装置の特徴は、その
構成がガラスやセラミックスなどの絶縁性基板上に形成
されるそれぞれの機能の核となる1次元あるいは2次元
に多数配列された機能素子の部分とそれを駆動する駆動
用集積回路及び機能素子と駆動用集積回路を接続する接
続部からなることである。
第3図は従来の密着型イメージセンサの一例の斜視図で
ある。
ある。
図において、31は絶縁性の基板、32は非晶質シリコ
ンやセレン化カドミウムなどの感光材料からなるセンサ
アレイ、33は駆動用IC134はセンサアレイ32の
各センサから出ている配線、35は配線34との駆動用
IC33とを接続するためのボンディングワイヤを示す
。
ンやセレン化カドミウムなどの感光材料からなるセンサ
アレイ、33は駆動用IC134はセンサアレイ32の
各センサから出ている配線、35は配線34との駆動用
IC33とを接続するためのボンディングワイヤを示す
。
第4図は従来の液晶デイスプレィの一例の斜視図である
。
。
図において、41は非晶質シリコンや多結晶シリコンの
薄膜トランジスタアレイなどからなるアクティブマトリ
クス基板、42はプリント基板、43は駆動用IC14
4は駆動用ICからアクティブマトリクス基板への配線
、45は配線44とアクティブマトリクス基板41を接
続するためのボンディングワイヤを示す、この液晶デイ
スプレィの例では、駆動用IC43はTAB(Tape
Automated Bonding)と呼ばれる接続
方法で配線に接続されている。サーマルヘッドやインク
ジェットプリンタヘッドなども同様な構成となっている
。
薄膜トランジスタアレイなどからなるアクティブマトリ
クス基板、42はプリント基板、43は駆動用IC14
4は駆動用ICからアクティブマトリクス基板への配線
、45は配線44とアクティブマトリクス基板41を接
続するためのボンディングワイヤを示す、この液晶デイ
スプレィの例では、駆動用IC43はTAB(Tape
Automated Bonding)と呼ばれる接続
方法で配線に接続されている。サーマルヘッドやインク
ジェットプリンタヘッドなども同様な構成となっている
。
上記従来技術による大面積半導体装置には以下に述べる
問題がある。最大の問題は配線接続数の多さである0例
えば、密着型イメージセンサや液晶光シャッタアレイ、
サーマルヘッド、インクジェットプリンタなどの1次元
の入出力装置の場合、A4版サイズの物でも2000か
ら4000もの配線が必要である。デイスプレィの場合
でも1000から2000の配線が必要である。今後の
傾向として解像度はますます高くなる方向に進むため、
配線の数もさらに多くなるものと考えられる。どの様な
接続法でこれらの配線と駆動用ICとを接続するにせよ
配線の多さは接続部における欠陥の発生率を増大させ、
歩留りを低下させることになる。
問題がある。最大の問題は配線接続数の多さである0例
えば、密着型イメージセンサや液晶光シャッタアレイ、
サーマルヘッド、インクジェットプリンタなどの1次元
の入出力装置の場合、A4版サイズの物でも2000か
ら4000もの配線が必要である。デイスプレィの場合
でも1000から2000の配線が必要である。今後の
傾向として解像度はますます高くなる方向に進むため、
配線の数もさらに多くなるものと考えられる。どの様な
接続法でこれらの配線と駆動用ICとを接続するにせよ
配線の多さは接続部における欠陥の発生率を増大させ、
歩留りを低下させることになる。
次に問題となるのが配線や駆動用ICの占める面積であ
る0通常、ICチップにはその周辺部に接続のためのポ
ンディングパッドが並んでおり、特にこの様な駆動用I
Cには数多くのポンディングパッドが必要で、これが必
要以上にICを大きなものにしている。さらに、この駆
動用ICのポンディングパッドに合わせた配線をしなけ
ればならないため、第3図及び第4図に示すように、配
線はかなり大きな面積を占める。この余分な面積は単に
装置全体の大きさを増すだけではなく、製造コストを増
大させる。そのため、これらの欠点を克服する方法とし
て非晶質シリコンや多結晶シリコンの薄膜トランジスタ
を駆動部分に使う研究が盛んに行なわれている。薄膜ト
ランジスタを使えば各機能素子と駆動回路を同時に作り
込むことが可能であり、接続部を除くことができるから
である。しかし′2薄膜トランジスタは現時点ではまだ
単結晶シリコンに比べて動作速度が遅く、均一性も悪い
という欠点がある。従って、性能の面では従来のwe用
ICを使ったものに比べて劣っている。
る0通常、ICチップにはその周辺部に接続のためのポ
ンディングパッドが並んでおり、特にこの様な駆動用I
Cには数多くのポンディングパッドが必要で、これが必
要以上にICを大きなものにしている。さらに、この駆
動用ICのポンディングパッドに合わせた配線をしなけ
ればならないため、第3図及び第4図に示すように、配
線はかなり大きな面積を占める。この余分な面積は単に
装置全体の大きさを増すだけではなく、製造コストを増
大させる。そのため、これらの欠点を克服する方法とし
て非晶質シリコンや多結晶シリコンの薄膜トランジスタ
を駆動部分に使う研究が盛んに行なわれている。薄膜ト
ランジスタを使えば各機能素子と駆動回路を同時に作り
込むことが可能であり、接続部を除くことができるから
である。しかし′2薄膜トランジスタは現時点ではまだ
単結晶シリコンに比べて動作速度が遅く、均一性も悪い
という欠点がある。従って、性能の面では従来のwe用
ICを使ったものに比べて劣っている。
本発明の目的は、小型で高性能かつ低コストの半導体装
置とその製造方法を提供することにある。
置とその製造方法を提供することにある。
本発明の半導体装置は、基板と、該基板上に設けられ該
基板よりも面積の小さい単数あるいは複数の半導体基板
と、該半導体基板が前記基板を覆う部分以外の前記基板
表面を覆いかつ上面が前記半導体基板の上面とが一致す
る絶縁膜と、前記半導体基板及び前記絶縁膜の上に設け
られたトランジスタ、ダイオード、コンデンサなどの素
子を有することを特徴とする。
基板よりも面積の小さい単数あるいは複数の半導体基板
と、該半導体基板が前記基板を覆う部分以外の前記基板
表面を覆いかつ上面が前記半導体基板の上面とが一致す
る絶縁膜と、前記半導体基板及び前記絶縁膜の上に設け
られたトランジスタ、ダイオード、コンデンサなどの素
子を有することを特徴とする。
本発明の半導体装置の製造方法は、基板上に該基板より
も面積の小さい単数あるいは複数の半導体基板を接着す
る工程と、少なくとも接着面以外の前記基板の表面を覆
うように絶縁膜を形成する工程と、前記半導体基板と前
記絶縁膜の上面が一致するまで前記半導体基板と絶縁膜
を研磨する工程と、前記半導体基板上及び前記絶縁膜上
にトランジスタ、ダイオード、コンデンサなどの素子を
形成する工程とを含むことを特徴とする。
も面積の小さい単数あるいは複数の半導体基板を接着す
る工程と、少なくとも接着面以外の前記基板の表面を覆
うように絶縁膜を形成する工程と、前記半導体基板と前
記絶縁膜の上面が一致するまで前記半導体基板と絶縁膜
を研磨する工程と、前記半導体基板上及び前記絶縁膜上
にトランジスタ、ダイオード、コンデンサなどの素子を
形成する工程とを含むことを特徴とする。
本発明では、基板上にこの基板よりは面積の小さい単数
あるいは複数の半導体基板を接着し、この上に絶縁膜を
形成した後、半導体基板と絶縁膜とを研磨することによ
って平坦化を行ない、半導体基板と絶縁膜の表面とを同
一の平面とするようにしなので、半導体基板上の素子と
絶縁膜上の素子との接続は1回のフォトリソグラフィの
プロセスで同時に行なうことができる。従って、従来の
装置のような接続プロセスが不用である。また、ポンデ
ィングパッドを作る必要がなく、駆動部は必要最小限の
大きさで作ることができ、配線の占める面積も著しく小
さくできる。
あるいは複数の半導体基板を接着し、この上に絶縁膜を
形成した後、半導体基板と絶縁膜とを研磨することによ
って平坦化を行ない、半導体基板と絶縁膜の表面とを同
一の平面とするようにしなので、半導体基板上の素子と
絶縁膜上の素子との接続は1回のフォトリソグラフィの
プロセスで同時に行なうことができる。従って、従来の
装置のような接続プロセスが不用である。また、ポンデ
ィングパッドを作る必要がなく、駆動部は必要最小限の
大きさで作ることができ、配線の占める面積も著しく小
さくできる。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第1図(a)〜(c)は本発明の一実施例を説明するた
めの工程順に示した断面図である。
めの工程順に示した断面図である。
絶縁体基板11には耐熱性ガラスを用い、この絶縁体基
板12の上にシリコンウェーハから切り出したものを半
導体基板12として接着する。この場合の接着法は色々
あるが、絶縁体基板11と半導体基板12との接着面上
に薄い二酸化シリコン膜を形成して面を親水性にし、面
を合わせて600〜700℃に加熱して、いわゆるシラ
ノール接合を使って接着する方法や、静電接着法による
接着が耐熱性の点から有効である。
板12の上にシリコンウェーハから切り出したものを半
導体基板12として接着する。この場合の接着法は色々
あるが、絶縁体基板11と半導体基板12との接着面上
に薄い二酸化シリコン膜を形成して面を親水性にし、面
を合わせて600〜700℃に加熱して、いわゆるシラ
ノール接合を使って接着する方法や、静電接着法による
接着が耐熱性の点から有効である。
次に、第1図(b)に示すように、半導体基板と絶縁体
基板の金属面に二酸化シリコンやアルミナなどを主成分
とする金属アルコキシド系の溶剤をコーティングし、5
00℃に加熱して絶縁膜13を形成する。
基板の金属面に二酸化シリコンやアルミナなどを主成分
とする金属アルコキシド系の溶剤をコーティングし、5
00℃に加熱して絶縁膜13を形成する。
次に、第1図(c)に示すように、表面から研磨して導
体基板12の表面と絶縁膜13の表面を一致させる。研
磨する方法は、通常のシリコンやガラスの研磨方法とほ
ぼ同様である。
体基板12の表面と絶縁膜13の表面を一致させる。研
磨する方法は、通常のシリコンやガラスの研磨方法とほ
ぼ同様である。
次に、この上にトランジスタやダイオード、抵抗、コン
デンサなどの素子を形成する。これらの素子の形成につ
いては通常のシリコンプロセスに準する。但し、熱酸化
などの1000℃にも達する高温プロセスは使えないた
め、ゲート絶縁膜やパッシベーション用の絶縁膜にはス
パッタ法や熱分解法等の400〜600℃程度の低温酸
化膜を用いる。
デンサなどの素子を形成する。これらの素子の形成につ
いては通常のシリコンプロセスに準する。但し、熱酸化
などの1000℃にも達する高温プロセスは使えないた
め、ゲート絶縁膜やパッシベーション用の絶縁膜にはス
パッタ法や熱分解法等の400〜600℃程度の低温酸
化膜を用いる。
第2図は本発明を適用した密着型イメージセンサの斜視
図である。
図である。
図において、21は耐熱性のガラス基板、22はシリコ
ン基板、23はシリコン基板中の走査部、24はセンサ
をスイッチす・るためのスイッチ部、25は各シリコン
基板の走査部をを接続するための走査用配線、26は信
号線、27は絶縁膜、28はセンサの個別電極、29は
センサ部を示す、但し、この図はかなり簡単化されて描
かれている。
ン基板、23はシリコン基板中の走査部、24はセンサ
をスイッチす・るためのスイッチ部、25は各シリコン
基板の走査部をを接続するための走査用配線、26は信
号線、27は絶縁膜、28はセンサの個別電極、29は
センサ部を示す、但し、この図はかなり簡単化されて描
かれている。
この図において、28の個別電極が従来例の配線部に相
当するが、本発明においては、個別電極28は走査用配
線25などと同時にシリコン基板22の加工プロセスの
一部として作り込むことができるため、接続部は存在し
ない、また、これはいわゆるフォトリングラフィのプロ
セスであるため、従来の配線技術に比べてはるかに高密
度な配線が可能であり、デバイス上で配線部分が占める
面積は従来例に比べて極めて小さい、さらに、シリコン
基板22上には従来必要であったポンディングパッドが
存在せず、シリコン基板22は従来の駆動用ICに比べ
て小さなものになっている。
当するが、本発明においては、個別電極28は走査用配
線25などと同時にシリコン基板22の加工プロセスの
一部として作り込むことができるため、接続部は存在し
ない、また、これはいわゆるフォトリングラフィのプロ
セスであるため、従来の配線技術に比べてはるかに高密
度な配線が可能であり、デバイス上で配線部分が占める
面積は従来例に比べて極めて小さい、さらに、シリコン
基板22上には従来必要であったポンディングパッドが
存在せず、シリコン基板22は従来の駆動用ICに比べ
て小さなものになっている。
最初に製造方法に関する効果であるが、本発明の半導体
装置の製造方法によれば、従来のこの種の半導体装置で
必要であったワイヤボンディングやTAB等の接続方法
が不用になるため、歩留りの向上をはかることができた
。具体的には、従来のワイヤボンディングでは0.5パ
一セント程度の欠陥率があり、2000本から3000
本もの接続部があった場合数本の欠陥は免れず、その修
復プロセスが必要であったが、本発明ではそれを完全に
回避することができた。またTAB法などで必要な電極
端子間の接続路の目合わせ工程も不要となった。
装置の製造方法によれば、従来のこの種の半導体装置で
必要であったワイヤボンディングやTAB等の接続方法
が不用になるため、歩留りの向上をはかることができた
。具体的には、従来のワイヤボンディングでは0.5パ
一セント程度の欠陥率があり、2000本から3000
本もの接続部があった場合数本の欠陥は免れず、その修
復プロセスが必要であったが、本発明ではそれを完全に
回避することができた。またTAB法などで必要な電極
端子間の接続路の目合わせ工程も不要となった。
次に、半導体装置に関する効果としては、製造方法とも
関わることであるが、配線密度を高くすることができた
ことと半導体基板上に接続用のパッドを設けなくてもよ
いため装置の小型化がはかれたこと、半導体基板が単結
晶であるため薄膜トランジスタを使用した例に比べ動作
速度均一性の点で格段に優れていることが挙げられる。
関わることであるが、配線密度を高くすることができた
ことと半導体基板上に接続用のパッドを設けなくてもよ
いため装置の小型化がはかれたこと、半導体基板が単結
晶であるため薄膜トランジスタを使用した例に比べ動作
速度均一性の点で格段に優れていることが挙げられる。
具体的には、従来配線部と接続部及び駆動ICが占めて
いた面積の数分の一程度で同一の機能を実現できた。ま
た、薄膜トランジスタを使った装置に比べ一桁以上の高
速性と均一性を実現できた。
いた面積の数分の一程度で同一の機能を実現できた。ま
た、薄膜トランジスタを使った装置に比べ一桁以上の高
速性と均一性を実現できた。
以上説明したように、本発明によれば、小型でしかも低
コストの半導体装置を製造することができるという効果
が得られる。
コストの半導体装置を製造することができるという効果
が得られる。
第3図は従来の密着型イメージセンサの一例の斜視図、
第4図は従来の液晶デイスプレィの一例の斜視図である
。
第4図は従来の液晶デイスプレィの一例の斜視図である
。
11・・・絶縁体基板、12・・・半導体基板、13・
・・絶縁膜、21・・・ガラス基板、22・・・シリコ
ン基板、23・・・走査部、24・・・スイッチ部、2
5・・・走査用配線、26・・・信号線、27・・・絶
縁膜、28・・・個別電極、29・・・センサ部。
・・絶縁膜、21・・・ガラス基板、22・・・シリコ
ン基板、23・・・走査部、24・・・スイッチ部、2
5・・・走査用配線、26・・・信号線、27・・・絶
縁膜、28・・・個別電極、29・・・センサ部。
代理人 弁理士 内 原 晋
第1図(a)〜(c)は本発明の一実施例を説明するた
めの工程順に示した断面図、第2図は本発明を適用した
密着型イメージセンサの斜視図、$ 1 間
めの工程順に示した断面図、第2図は本発明を適用した
密着型イメージセンサの斜視図、$ 1 間
Claims (2)
- (1)基板と、該基板上に設けられ該基板よりも面積の
小さい単数あるいは複数の半導体基板と、該半導体基板
が前記基板を覆う部分以外の前記基板表面を覆いかつ上
面が前記半導体基板の上面とが一致する絶縁膜と、前記
半導体基板及び前記絶縁膜の上に設けられたトランジス
タ、ダイオード、コンデンサなどの素子を有することを
特徴とする半導体装置。 - (2)基板上に該基板よりも面積の小さい単数あるいは
複数の半導体基板を接着する工程と、少なくとも接着面
以外の前記基板の表面を覆うように絶縁膜を形成する工
程と、前記半導体基板と前記絶縁膜の上面が一致するま
で前記半導体基板と絶縁膜を研磨する工程と、前記半導
体基板上及び前記絶縁膜上にトランジスタ、ダイオード
、コンデンサなどの素子を形成する工程とを含むことを
特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63269722A JPH02116166A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 半導体装置とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63269722A JPH02116166A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 半導体装置とその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02116166A true JPH02116166A (ja) | 1990-04-27 |
Family
ID=17476254
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63269722A Pending JPH02116166A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 半導体装置とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02116166A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001255377A (ja) * | 2000-03-09 | 2001-09-21 | Shimadzu Corp | 二次元画像検出器 |
-
1988
- 1988-10-25 JP JP63269722A patent/JPH02116166A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001255377A (ja) * | 2000-03-09 | 2001-09-21 | Shimadzu Corp | 二次元画像検出器 |
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