TW201533956A - 裝設了輔助電池的電路晶片及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種裝設了輔助電池的電路晶片及其製造方法被提供，在該電路晶片中一輔助電池被直接製造於一被形成的電路的一反面上而成為該輔助電池和該電路的一整合的結構。 一裝設了輔助電池的電路晶片被建構成使得一輔助電池被直接製造在一個和一電路相對應的區域內而成為該輔助電池和該電路的一整合的結構。該晶片是一裝設了輔助電池的電路晶片，在該晶片中該輔助電池被形成在一個和一被製造在一晶圓上的電路區域相反的表面上。該輔助電池和該電路藉由將該電路之具有多層式配線(multilayer wiring)的最上面部分形成為一在該電路表面之接受鈍化處理的上部上的輔助電池結構、藉由將該電路的該多層式配線部分的最上面的配線層作在一將被共用的表面結構內來將該輔助電池形成為被直接堆疊、或將該輔助電池形成在其上形成有該電路的基材的背面上而被形成為一整合式結構。

Description

裝設了輔助電池的電路晶片及其製造方法
本發明係有關於一種裝設了輔助電池的電路晶片，在該晶片中一輔助電池和一被製造在一矽基材或類此者上的電路被一體地形成，及關於該晶片的製造方法。
一鉛酸蓄電池、一鎳鎘蓄電池、鋰離子輔助電池等等已被開發且被實際用作為一可充電且將電能保持在其內的輔助電池。最近，一種可用薄膜形成的全固體式輔助電池受到注意且因為它的安全性及包封空間的減小而逐漸地被應用到小型裝置上。
在非專利文獻1中，一輔助電池被安裝在一測量眼內壓的小型裝置內，眼內壓是眼睛疾病如青光眼或類此者的成因。為了用插入到眼睛內的該小型裝置來測量壓力，一薄膜鋰離子電池被安裝，其可被縮小尺寸。圖18是一揭示在該非專利文獻1中的IOPM(眼內壓監視器)。該IOPM是一將被插入到眼球內的微尺寸裝置，且 該薄膜鋰離子輔助電池被用作為一整合式電源供應器。一薄膜鋰離子輔助電池102被安裝在一壓力感測器100的頂部，且一用於控制的微處理器、一電路部件104(譬如，一儲存元件等等)被進一步安裝。該壓力感測器100、該薄膜鋰離子輔助電池102、及該電路部件係藉由實體的將個別的分開的構件疊置在一起來形成的。
在非專利文獻2中，一精巧的感測器被開發出來，其被用於醫療領域中的環境監測及生物監測且無需充電或電池充電，如圖19所示。雖然抑制電力消耗以用於長時間操作的感測器單元已被公開，但該感測器整體無法縮小尺寸，因為小尺寸的電池的電容量不足，因此該電池的尺寸是一項障礙。因此，省電技術已被導入到該微處理器及該感測器的控制中，且太陽能電池及被內建於其中的薄膜鋰離子電池已藉由將它們薄型化而被縮小尺寸，藉以開發出一用於長時間操作的精巧型感測器單元。該感測器單元的外觀具有3.5mm×2.5mm×1.0mm的尺寸及8.75mm3的體積。在頂部設有四個太陽能電池124且具有2mm2的總面積。一32位元的微處理器132、一記憶體、及一薄膜鋰離子輔助電池130被設置在該太陽能電池134底下。該薄膜鋰離子輔助電池的體積極小，譬如2.9mm3。
埋設在該精巧型感測器內的該薄膜鋰離子輔助電池120係藉由將多個晶片製造在一矽晶圓上且將它們切割成個別的晶片來形成。該晶片被附著至一帶子上或為 了封裝而被包封，藉由一封裝裝置而被封裝在一電路板上或被焊接至該電路板。該已如上文所述被製成一晶片的輔助電池可被當作是一個構件來加以搬運。
專利文獻1揭露一種半導體裝置，在該半導體裝置中一固體薄膜輔助電池係藉由將該固體薄膜輔助電池形成在一基材上而被單片地(monolithically)埋設，及揭露一種半導體裝置，其中一電子元件和該固體薄膜輔助電池被單片地建構在一電路中。該固體薄膜輔助電池是一全固體鋰離子輔助電池，且係藉由形成該固體薄膜輔助電池而被單片地埋設在該基材上，其使用一藉由一半導體基材的表面改質而形成的多孔薄膜來作為陽極活性材料。
如圖20中所例示，在一埋設在半導體基材內的單片輔助電池上的IC/LSI晶片116中，該被單片地形成的固體薄膜輔助電池藉由內部連線112-1，112-2而被連接至一IC/LSI部件。在該IC/LSI晶片116的基材上，一用來提供電力至一記憶體電路部件114的單片式固體薄膜輔助電池群組110-1及一用來提供電力至一邏輯電路部件113的單片式固體薄膜輔助電池群組110-2和該電路群組被整合在一起。它們這兩者可被多個各自的內部連線電連接。它們亦可被外部地連接，但在此情況中，單片方法的好處就會被大量地喪失。
專利文獻2亦揭露一種半導體元件基材，該全固體鋰離子輔助電池被安裝於其上作為該固體電池。
專利文獻3揭露一種裝設了電池的積體電路 裝置，在該積體電路裝置中一半導體晶片被安裝在一固體電池上。該固體電池具有一充電元件，其包括一陰極、一陽極、及一固體電解質材料，及一在該充電元件外面的保護膜，其中該保護膜被被建構成一多層式結構且它的至少一層具有正電位。使用該保護膜可以防止實施充電及放電的離子擴散至該積體電路中，用以防止該半導體裝置的特性的劣化及該半導體裝置的故障，藉以將該半導體裝置帶入到一封裝內，使得一具有縮小的封裝面積的安裝了電池的積體電路裝置可被提供。
如圖21中所示，一種銀膏被施用在一被製造來安裝一電池的導線架120上，且一固體電池122在200℃被加熱且被放置。一液體的環氧樹脂被施用於其上，且一半導體晶片124被放置。該半導體晶片和該導線架，及該固體電池122和該導電架128被焊接且被一直徑為100微米的塗絕緣物的金線接線，且一環氧樹脂126被用來密封它們。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利公開案第2004-281593號
專利文獻2：日本專利公開案第2004-320011號
專利文獻3：日本專利公開案第2007-026982號
非專利文獻：
非專利文獻1：Gregory Chen, Hassan Ghaed, Razi-ul Haque, Michael Wieckowski, Yejoong, Kim, Gtouho Kim, David Fick, Daeyeon Kim, Mingoo Seok, Kensall Wise, David Blaauw, Dennis Sylvester A Cubic-Millimeter Energy-Autonomous Wireless, Intraocular Pressure Monitor ISSCC 2011/SESSION 17/BIOMEDICAL & DISPLAYS/17.6
非專利文獻2：Chen G. el al., Millimeter-Scale Nearly Perpetual Sensor System with Stacked Battery and Solar Cells, IEEE International Solid-State Circuits Conference Digest of Technical Papers, pp. 288-289, (2010)
如上文所述，關於將固體薄膜輔助電池安裝在半導體基材上之技術的各種建議已被提出，且被粗略地分類為固體薄膜輔助電池被分開地製造為一電路晶片且被物理地安裝至一半導體基材上且和該半導體積材整合在一起的結構、及一用於固體薄膜輔助電池的製造區被提供在一半導體基材上且該固體薄膜輔助電池被製造於其內的結構。
該固體薄膜輔助電池比傳統的輔助電池(如，鎳鎘蓄電池及鉛酸蓄電池)薄且小，因此可達到顯 著的節省輔助電池的空間的效果。此外，該固體薄膜輔助電池可被製造成一極小的電池，譬如一微型電池。因此，可以只藉由將該固體薄膜輔助電池一體地安裝成為一電路晶片來實現一具有輔助電池的半導體基材或小型裝置。亦可以將該輔助電池直接形成在該電路上。
然而，如最近幾年的行動電話所代表的，減小電子裝置的尺寸及重量的技術大幅地進展。因此，將被安裝在電子裝置上的該固體薄膜輔助電池本身必須被進一步縮小尺寸。
為了解決此問題，增加該輔助電池本身的每單元體積的儲電量是最有效的。
下文適用於製造方法。亦即，一半導體積體電路元件被稱為IC(積體電路)晶片或積體電路晶片，且多個半導體積體電路元件通常被同時地形成在一矽晶圓上並藉由分切(dicing)而被切割成個別的晶片。然而，並沒有在任何先前技術中發現同時將多個具有固體薄膜輔助電池的半導體基材製造在該矽晶圓上的製造方法。
此外，須要一種不會對該電路晶片造成影響的製程來將該固體薄膜輔助電池直接安裝在該電路晶片上，傳統的固體薄膜輔助電池製造方法在許多情形中都須要高溫處理或壓緊處理。然而，就處理而言，這些方法並不適用於將固體薄膜輔助電池直接安裝在電路晶片上的方法，因為該電路晶片會破裂。
有鑑於以上所述，本發明的一個目的是是要 提供一種和電路晶片有關的結構，一固體薄膜輔助電池被一體地形成在該結構中，以及提供該結構的製造方法。
本發明的裝設了輔助電池的電路晶片是一種和一電路被一體地形成之裝設了輔助電池的電路晶片，其中一輔助電池被形成在一面向該電路的區域內。該電路具有至少一構件是由一邏輯電路、一感測器、或MEMS(微機電系統)所構成，且是一被形成有一功能性元件(譬如，一記憶體元件或一CPU(中央處理器)的電路，其每一者具有一由一電子電路所構成的邏輯電路，或藉由添加一機械構件、一感測器、及一致動器至該電子電路所形成的MEMS。關於該電路的晶片基材並沒有特別的限制，任何基材都可被使用，譬如SiC基材、玻璃基材、除了矽基材以外的基材，只要一活性元件可被形成於其上即可。
本發明的另一裝設了輔助電池的電路晶片是一種一電路和一輔助電池被一體地建構且無需使用其它基材來製造該輔助電池的裝設了輔助電池的電路晶片，因此該半導有積體電路晶片之數百微米的厚度只會增加數微米。此外，就一平面結構而言，只有少數用來控制該輔助電池的操作的電路被添加，其結果為，該裝設了輔助電池的電路晶片的外尺寸即使是其上安裝了該輔助電池亦增加的很少。
關於將被安裝的輔助電池，具有多層式配線 的該電路的最上面的部分被疊置成該輔助電池，或該輔助電池被形成在該電路的背面上。此外，該輔助電池被形成在具有多層式配線的該電路的最上面的部分且該輔助電池亦被形成在該電路的背面上，或者該輔助電池只被形成在該電路的背面上。
該輔助電池的一下電極及/或一上電極被連接至電力供應層，其透過該電路的一配線層及一介層孔(via hole)而被配接在該電路的內部。此外，該輔助電池亦可被連接至一焊盤(pad)，其被設置來在封裝時供應電力至另一電子構件。
該電路被設置有一控制該輔助電池的電路，且該輔助電池的電極透過一配線(wiring)及一介層孔而被連接至該控制電路。
該輔助電池可以是多個被分割的輔助電池，或多個輔助電池可被堆疊。
該輔助電池被直接製造在一已接受鈍化處理(表面保護處理)的電路表面上。此外，該電路的多層式配線的最上面的配線層的至少一部分或全部可以是具有一表面結構的一負電極或一正電極且可和該輔助電池的一負電極或一正電極共用。
該輔助電池的一下電極和一上電極可透過該電路晶片的外側而被連接至該電路晶片中的電源供應配線或輔助電池控制電路，或該輔助電池的一下電極和一上電極可透過一穿透該電路晶片的基材的介層孔而被連接至該 電路晶片中的電源供應配線或輔助電池控制電路。
藉由將一量子電池安裝作為該輔助電池，該輔助電池可在400℃或更低的溫度被製造。這在避免現有的電路晶片因為該輔助電池安裝處理而破裂這一點上是絕佳的。在此處，量子電池係指本案申請人所提申之WO 2013/065093A1專利申請案中所揭示的輔助電池。
一裝設了輔助電池的電路晶片的製造方法是一種一具有一輔助電池安裝於一電路上之裝設了輔助電池的電路晶片的製造方法，該方法包括：一下電極層形成步驟，其將一下電極層形成在一上表面上，其中該上表面已為了多個被形成在一晶圓上的電路而接受鈍化處理，該下電極層為了每一電路晶片被分割且在一個不是該電路晶片被電連接的區域的區域內，及在一個包括一具有一鈍化的下層的配線的連接部分的區域內被圖案化；一充電層形成步驟，其藉由將一充電層材料施用及燃燒於該晶圓的一下電極上來形成一儲存電的充電層；及一上電極層形成步驟，其將一圖案化的上電極層至少形成在該充電層上及一和一鈍化層的下層配線相連接的區域內。
一裝設了輔助電池的電路晶片的另一製造方法是一種一具有一輔助電池安裝於一電路上之裝設了輔助電池的電路晶片的製造方法，該方法包括：一充電層形成步驟，其藉由施用及燃燒一充電層材料來將一儲存電的充電層形成在一電路晶片上，其中該輔助電池的一下電極圖案在鈍化處理之後在該電路晶片的最上面的層配線處被露 出；及一上電極層形成步驟，其將一圖案化的上電極層至少形成在該充電層上及一連接至一鈍化的下層的區域內。
一裝設了輔助電池的電路晶片的又另一製造方法是一種一具有一輔助電池安裝於一電路上之裝設了輔助電池的電路晶片的製造方法，該方法包括：一將一絕緣層形成在多個被形成在一晶圓上的電路的基材的背面上的步驟；一下電極層形成步驟，其形成一為了每一電路晶片而被分割的下電極層；一充電層形成步驟，其藉由在其上已形成有該下電極層的該晶圓的背面上及至少在該下電極上施用及燃燒一充電層材料來形成一儲存電的充電層；一充電層光阻圖案形成步驟，其將一用於充電層之和每一電路相對應的光阻圖案形成在該充電層上；一充電層去除步驟，其將一沒有用於充電層的光阻圖案的充電層區域去除掉；一充電層光阻圖案去除步驟，其將用於充電層的光阻圖案去除掉；及一上電極層形成步驟，其將一圖案化的上電極層形成在該下電極及該充電層的一區域內，但該下電極的一被連接至外側的區域除外。
在該上電極和該下電極的形成步驟中，一光阻圖案被形成且一電極薄膜被形成，然後一光阻被去除且被掀離(lift off)以形成一圖案。
在該上電極和該下電極的形成步驟中，一電極薄膜被形成，然後該電極薄膜使用一光阻圖案作為一遮罩而被蝕刻，一光阻被去除以形成一圖案。
在該下電極層形成步驟、該充電層形成步 驟、及該上電極層形成步驟中，圖案化可被實施以形成多個輔助電池。
應指出的是，該下電極層形成步驟、該充電層形成步驟、及該上電極層形成步驟可被實施以形成多個輔助電池。
該充電層形成步驟包括：一充電層形成步驟，其藉由將一充電層材料至少施用及燃燒在一區域內來形成一儲存電的充電層，該區域包括該晶圓之其上已形成有該下電極層的一正面或背面上的整個下電極層；一充電層光阻圖案形成步驟，其形成一用於充電層和該下電極充電層相對應的光阻圖案；一充電層去除步驟，其將一沒有用於充電層的光阻圖案的充電層區域去除掉；及一充電層光阻圖案去除步驟，其將用於充電層的該光阻圖案去除掉。
大體上，用該等裝設了輔助電池的電路晶片的製造方法所製造之裝設了輔助電池的電路晶片是在一測試該電池的步驟及一藉由施加電壓至該輔助電池以實施調整的調整步驟之後才被使用。
本發明是一種裝設了輔助電池的電路晶片，其中一輔助電池被形成在一和被製造在一晶圓上的電路區域相反的表面上。該裝設了輔助電池的電路晶片中的該輔助電池和該電路藉由將該輔助電池形成在該具有多層式配 線的電路的最上面的部分上及將該輔助電池形成在接受了鈍化處理的該電路表面的上部上、藉由將該電路的該多層式配線部分的最上面的部分內的配線層製造在一將被共用的表面結構內來形成該被直接堆疊的輔助電池而被形成為整合式的結構，或將該輔助電池形成在其上形成有電路之該基材的背面上。這可將該輔助電池形成在一電路製造區域的整個表面上，使得電荷容量比將輔助電池形成在該電路的部分區域內的電荷容量大。將輔助電池安裝在每一將被封裝於一電子裝置上的電路晶片上可顯著地節省用於輔助電池的空間，因此對於減小該裝置的尺寸很有效。
此外，該裝設了輔助電池的電路晶片的製造方法藉由施用及燃燒一充電層材料於整個晶圓表面上來同時將多個裝設了輔助電池的電路晶片形成在一晶圓上，且一厚的充電層可被形成，因而比濺鍍方法及氣體蒸鍍方法更容易。
從該等被堆疊的裝設了輔助電池的電路晶片供應出的電力亦可透過該等封裝的引線而被用來供應電力至在該等裝置的該封裝的其它電子構件。這是因為該電力不只被用作為該電路內部的邏輯電路及記憶體的備援電源供應，而且在該晶片被安裝到該裝置上時還用作為整個裝置的電源供應，因而能夠顯著地減小空間。用於正電極或負電極的該下電極及/或上電極透過一介層孔被連接至該電路內部的該電力供應層配線且被用作為該電路的電源供應。
10,10-1,10-2‧‧‧量子電池
12‧‧‧負電極
14‧‧‧n-型金屬氧化物半導體層
16‧‧‧充電層
18‧‧‧p-型金屬氧化物半導體層
20‧‧‧正電極
40‧‧‧晶圓
42‧‧‧積體電路晶片
44‧‧‧晶片基材
46‧‧‧電極焊盤
48‧‧‧積體電路
52‧‧‧閘極電極
54‧‧‧第一配線層
56‧‧‧第二配線層
58‧‧‧第三配線層
59‧‧‧表面電極層
60,60-1,60-2,60-3,60-4‧‧‧介層孔
61-1,61-2‧‧‧用於正電極的介層孔
62‧‧‧電極焊盤
63‧‧‧表面電極
64‧‧‧刻線區
66‧‧‧輔助電池安裝區
68‧‧‧被安裝的輔助電池
70‧‧‧例示一裝設了輔助電池的電路晶片的製方法的流程圖
72‧‧‧光阻
73‧‧‧負電極
74‧‧‧負電極層
75‧‧‧正電極
76,76-1,76-2‧‧‧用於負電極的電極焊盤
78‧‧‧充電層
80,80-1,80-2‧‧‧用於正電極的電極焊盤
81‧‧‧負電極連接片
82‧‧‧正電極層
83,83-1,83-2‧‧‧絕緣層
84‧‧‧分切部分
85‧‧‧導電膏
86‧‧‧背研磨部分
87‧‧‧正電極連接片
88‧‧‧裝設了輔助電池的積體電路晶片
89‧‧‧封裝基材
91‧‧‧導電膏
圖1是一用來說明在本發明中的一將被安裝至一晶圓上的量子電子的圖式；圖2例示一其上製造了多個積體電路晶片的晶圓；圖3是一用來說明一積體電路晶片的組態的圖式；圖4是一用來說明一積體電路晶片的剖面的圖式；圖5是一流程圖，其例示一裝設了輔助電池的電路晶片的製造方法；圖6是一在該製程中一裝設了輔助電池的電路晶片的剖面圖，用來說明該製造方法；圖7是一完成的裝設了輔助電池的電路晶片的剖面圖；圖8例示一積體電路，其中該積體電路的最上層依據本發明是一表面電極；圖9是該積體電路的平面圖，其中該最上層是一表面電極；圖10是該裝設了輔助電池的電路晶片的剖面圖，其中該積體電路和該輔助電池的電極係被共同地設置；圖11是在將該二次池安裝至晶圓的背面上的製程中該裝設了輔助電池的電路晶片的剖面圖；圖12是一例示在該輔助電池被安裝至該晶圓的背面上的情形中一背面平坦的表面的圖式； 圖13是一例示在該輔助電池被安裝至該晶圓的背面上的情形中一封裝基材的圖式；圖14例示該裝設了輔助電池的電路晶片的一正電極和一負電極的連接；圖15是一輔助電池被分割成兩個部分的圖式；圖16是一被並聯地連接的輔助電池的圖式；圖17是一被串聯地連接的輔助電池的圖式；圖18是一例示一傳統的例子的圖式；圖19是一例示一傳統的例子的圖式；圖20是一例示一傳統的例子的圖式；及圖21是一例示一傳統的例子的圖式。
實施本發明的最佳模式
全固體式輔助電池是安全的且有高能量密度、可用薄膜來製造並大幅地節省安裝空間、及因而適合一裝置的減小尺寸。本發明是一種裝設了輔助電池的電路晶片，其中一輔助電池被形成在一面向一電路區域的表面上且被封裝成一整合的結構，用以藉此達到進一步的空間節省。該輔助電池的結構並沒有限制。亦即，該輔助電池是一種無需任何額外的基材的輔助電池，且可用一種施加熱影響、機械影響及電影響於該電路上的製程來製造。
在此處，一種將被安裝至一形成在一矽基材上的電路上的輔助電池結構的例子將首先被描述，但本發 明並不侷限於該輔助電池結構。該電路具有至少一構件(其由一邏輯電路、一感測器或MEMS(微機電系統)所構成)、該電路被形成有一功能性元件(譬如一記憶體元件或一CPU(中央處理單元))，其每一者都是一由電子電路構成的邏輯電路，或MEMS其係藉由添加一機械構件，一感測器，及一致動器至該電子電路而製成的、及該電路在下文中被描述為一積體電路，其係以一主要由電子電路構成的電路為例子。此外，該裝設了輔助電池的電路晶片亦被稱為裝設了輔助電池的積體電路晶片，因為該輔助電池係被安裝在該積體電路上。此外，該下電極和該上電極係表明在圖的下部和上部的該等電極在位置上的關係且意指在電的意義上的負電極和正電極，因而在下文中適當地使用這些名稱來加以描述。
圖1是一使用二氧化鈦作為一充電層的輔助電池。該輔助電池被描述在本案申請人所提申之WO 2013/065093A1專利申請案中且被描述為一量子電池，因此輔助電池在下文中被描述為一量子電池(quantum battery)。
在圖1中，一量子電池10被建構成使得一n-型金屬氧化物半導體層14、一將能量充至其內的充電層16、一p-型金屬氧化物半導體層18、及一正電極20被堆疊在一導電的負電極12上。
該負電極12及該正電極20是導電薄膜，其為一半導體製程中使用的鋁或類此者。它的形成方法通常 是濺鍍於該基材上，應指出的是，其它的金屬及形成方法亦可被使用，只要形成溫度不會影響一將被安裝的物件(其在此例子為半導體積體電路)即可。
二氧化鈦，氧化亞錫，氧化鋅或類此者可被用作為該n-型金屬氧化物半導體層14的材料。
一種覆蓋了絕緣塗層的微粒形式的n-型金屬氧化物半導體被填入到該充電層16中。該n-型金屬氧化物半導體被覆蓋矽絕緣塗層。可使用在該充電層16中的n-型金屬氧化物半導體的例子包括二氧化鈦，氧化亞錫，氧化鋅或類此者，其中二氧化鈦是較佳的。
一氧化鎳，氧化銅/氧化鋁或類此者可被用作為p-型金屬氧化物半導體層18的材料。
本發明的裝設了輔助電池的電路晶片中的輔助電池是一種具有寄生結構(parasitic structure)的輔助電池，即其沒有輔助電池本身的基材，該結構可大幅地減小空間。如上文所述，在本發明中，該輔助電池被直接製造在該電路上並因而被安裝，且該輔助電池並不只被用作為它被安裝於上面的該電路的電源供應，而且亦可供應能電能至其它元件。
接下來，一種在完成一實施鈍化處理的預處理之後直接製造該輔助電池的製造方法將被描述。應指出的是，此技術並不侷限於矽基材，而是可適用於其上形成有功能性元件的SiC基材、玻璃基材、撓性基材。
圖2是一已被批次地形成有積體電路的晶圓 的平面圖。許多積體電路晶片42藉由半導體製程而被形成在該晶片42上。例如，在每一積體電路晶片中，電極焊盤(electrode pad)46被設置在一晶片基材44的端部處，且一積體電路48被形成在其內部，如圖3所示。該積體電路例如是一邏輯電路，譬如一記憶體、PCU或類此者，許多MOS電晶體被安排於該積體電路中。除了邏輯電路，譬如一記憶體、PCU或類此者之外，MEMS(譬如，一機械構件、一感測器、或一致動器)可被安裝於該積體電路晶片上作為一電子電路。該輔助電池的區域在一些例子中係依照將被安裝的功能性元件來加以限制，其可在每一層的形成處理中藉由圖案化來加以處理。
圖4是一個例示該晶圓上一已接受鈍化處理的積體電路晶片部分的剖面圖的例子。在形成於一晶圓40上的積體電路晶片中，一輔助電池被形成在每一積體電路單元上的一輔助電池安裝區66內，且在一刻線區(scribe region)64被切割用以被分隔成一積體電路晶片。
該剖面圖例示一多層式配線結構，一閘極電極52、一第一配線層54、一第二配線層56、及一第三配線層58被設置於該結構內。該等配線層係藉由一介層孔60而被彼此連接。為了和外面的部件電連接，一電極焊盤62被提供。
在此處，該例示是用CMOS中常用的阱擴散層(well diffusion layer)結構來呈現，該元件絕緣結 構、該源極/汲極擴散層被省略。此外，尺寸係用不同於實際尺寸的高寬比來顯示。例如，一片區在側方向上是數十微米，而在縱長方向上則是約1微米。
一鈍化薄膜被形成在最上面的配線層上(在此處為該第三配線層58上)作為一表面保護薄膜且開口在該片上方以用於打線接合。在該半導體製程中，背研磨(back grinding)及測試處理被接續地實施。在該片開口被完成的狀態中，該輔助電池被堆疊在一積體電路表面上，用以製造該裝設了輔助電池的積體電路晶片。應指出的是，在將輔助電池形成在一背面上的例子中，該輔助電池是在該背研磨被完成的時候被形成，用以製造該裝設了輔助電池的積體電路晶片。
圖5是該裝設了輔助電池的電路晶片的製造方法的流程圖70。圖6例示在圖5所示的製程中該裝設了輔助電池的積體電路晶片的剖面。在下文中係參考圖6且遵照圖5所示的該裝設了輔助電池的積體電路晶片的製造方法的流程圖70來描述。應指出的是，一下電極層及一上電極層的用詞被使用在該描述中且意指從圖1所示的該輔助電池的充電層16觀看時一在負電極側上的層及一在該正電極側上的層。
例如，在圖1所示的狀態中該下電極層是由該負電極12和該n-型金屬氧化物半導體層14所構成，且該上電極層是由該正電極20和該p-型金屬氧化物半導體層18所構成。在一個藉由將該電池上下翻轉用以將該正 電極置於下側來繪製的圖中，該下電極是由該正電極20和該p-型金屬氧化物半導體層18所構成及該上電極則是由該負電極12和該n-型金屬氧化物半導體層14所構成。在前述任一種結構中的輔助電池內，該陰極和陽極被改變，其任一者可以是該下電極。
在第一步驟S1，一積體電路晶圓被製備，其已接受預處理且有一鈍化層被形成於其上。在步驟S2，一用於該下電極層的光阻圖案被形成在該鈍化層上。該光阻圖案的形成係藉由光蝕刻來實施的，其中一光阻(光敏樹脂)被施用至該晶圓、光被施加至一不是下電極層形成區域的區域，用以改變該樹脂、且該樹脂的一未被改變的部分用顯影溶液加以顯影。該光阻的施用係藉由將一液體光阻滴在一高速轉動的晶圓上的旋轉塗覆方法來實施。之後，其內的溶劑在約100℃的溫度被蒸發。然後，該光阻在一曝光設備中被一步進器(stepper)用光(紫外線)照射，顯影被實施，用以去除該光阻的一個部分，該部分不是被照射的部分。因為該掀離處理被使用，所以一負光阻被使用，這可讓一被反向傾斜的形狀被輕易地獲得。
接下來，一用來形成該下電極層的下電極材料在步驟S3被附著。在安裝例示於圖1中的該量子電池的例子中，該下電極層是藉由形成該負電極和該n-型金屬氧化物半導體層的兩個步驟來製造。該下電極層的薄膜形成是藉由濺鍍或真空沉積該用於該下電極層的材料來實施。然後，該光阻在步驟S4藉由氧氣電漿的灰化處理 (ashing)來去除掉，該下電極層藉此被形成。在此處，為了該負電極，一圖案藉由一使用一導電金屬材料的掀離方法而被形成。
圖6(A)例示一作為該下電極的負電極74和一用於負電極的電極焊盤76被用薄膜來形成的狀態，其中一負電極材料被用薄膜形成在一個沒有被該光阻72覆蓋的部分。一被該光阻72覆蓋但沒有形成該下電極的區域是一個該最面的配線層被外露的片區及一刻線區。然而，該下電極被形成在該片區內，其被用來連接該量子電池的電極和該積體電路或在該下層(譬如，一電源供應配線層)的元件。和該積體電路的連接可藉由提供一個在該最上面的層的配線被外露且不是該片的區域並將該下電極層連接至該區域來實現。
在該下電極層被用薄膜來形成之後，一充電層被形成。在圖5的步驟S5，一用於充電層的材料被施用至整個晶圓表面上並藉由加熱來燃燒該材料。該用於充電層的材料必須是液體，使得該充電層可藉由施用該材料來在短時間內被製造。該材料的施用係在高速轉動該晶圓的同時藉由將該液體充電層材料滴在其上的旋轉塗覆方法來實施，用以將該充電層形成在整個晶圓表面上。
藉由此方法，一均勻的充電層被形成在整個晶圓表面上。因為該充電層材料是液體，所以當該表面具有凹凸不平時，回流(reflow)現象可被用來讓該表面變成一實質平坦的表面。圖6(B)例示一充電層78被形成 在整個晶圓表面上的狀態。該充電層78在該量子電池的例子中是藉由施用該充電層材料、然後藉由加熱來燃燒它、並藉由施加紫外線來活化該二氧化鈦，用以達成該充電功能。
再者，該上電極層的該p-型金屬氧化物半導體層係藉由濺鍍方法或類此者而被形成在整個晶圓表面上。形成在整個晶圓表面上的該充電層78和該p-型金屬氧化物半導體層的非必要的部分藉由蝕刻來去除掉。為此，在步驟S6，一光阻圖案被形成在該p-型金屬氧化物半導體層上，用以把將要被留作為該充電層的部分遮蓋住。為了要形成該光阻圖案，微影術(lithography)方法被使用，其係和用來形成用於負電極層的光阻圖案的技術相同。圖6(C)例示用於該充電層的光阻72被形成的狀態。
在步驟S7，蝕刻係藉由施加高頻能量至氣體分子來實施，其可去除充電層材料，例如，四氟化碳氣體(CF4)，讓該氣體變成電漿並藉以製造分子自由基狀態。這將沒有光阻的該充電層部分去除掉。用於充電層的光阻在步驟S8係藉由氧氣電漿的灰化處理而被去除掉。當有需要時，濕式清潔可被實施。
接下來，在步驟S9，一用於上電極的光阻圖案被形成。該光阻圖案的形成係用微影術來實施且和步驟S3一樣，其已為了下電極層的薄膜形成被說明。在步驟S10，一用來形成該上電極的上電極材料被附著。該上電 極的薄膜形成和該下電極的薄膜形成相同，且是藉由濺鍍或真空沉積該用於上電極層的材料、用灰化處理來去除用於正電極的光阻來實施。
圖6(D)例示一用於該上電極的光阻72被形成的狀態。一正電極82亦在一用於正電極的電極焊盤80被配線。
應指出的是，在步驟S2，步驟S6，步驟S9，該形成係使用光微影圖案的微影術方法來實施，且相同的效果亦可用印刷技術來獲得。該印刷技術的例子例如包括網版印刷、凹版印刷及噴墨印刷。
該輔助電池至此已被這些步驟完成，且當有需要時，該被完成的該輔助電池的表面在步驟S11被覆蓋一用來保護的絕緣層。為了要發揮該輔助電池的功能，調整(conditioning)及效能測試在步驟S12被實施。該調整是在一最初的製造狀態的電穩定處理。
在藉由調整來將該輔助電池帶入到一電的穩定狀態之後，該輔助電池的效能測試即被實施。
在將積體電路形成於該晶圓上的預處理時，一厚的晶圓被使用，用以防止該晶圓在製程中破裂。例如，一直徑300mm的晶圓，它的厚度為775±25微米，且此厚度對於積體電路晶片來說太厚了。因此，該晶圓在步驟S13用背研磨(back grinding)處理來加以研磨，用以將其薄化。在該背研磨處理中，一晶圓被一具有鑽石附著在其葉片邊緣上的模具研磨並藉以達到具有約300微米的 厚度。
已接受該背研磨處理的該晶圓在步驟S14被分切及分開成為積體電路晶片。圖6(E)例示該晶圓已接受該背研磨處理的狀態，其中該晶圓的背面是背研磨部分86且一分切部分84存於該刻線區內。
應指出的是，積體電路被形成在晶圓上的許多例子在上文中被例示，因為半導體積體電路通常是被製造在晶圓上，但將本發明的電路形成在晶圓上則不是必要的。
圖7例示一已接受背研磨處理及分切之裝設了輔助電池的積體電路晶片88的剖面。該積體電路48及其上的一被安裝的輔助電池68被一體地形成在該晶片基材44上，譬如矽上。該藉由積體電路晶片分切而被分開的裝設了輔助電池的積體電路晶片在步驟S15例如被封裝在一封裝件上。
該裝設了輔助電池的積體電路晶片的電特性的品質已藉由測試加以確定，且只有具有良好品質的晶片才被一夾頭(collet)真空吸附並取出。銀膏已被施用在一導線架上該晶片將在該導線架(lead frame)上被封裝，該晶片被擦揉並黏合於其上，然後銀膏被固化以固定該晶片。該晶片的電極焊盤及該導線架的外電極藉由打線接合(wire bonding)而被連接。然後，用一模具將其加以密封以獲得一完成的裝設了輔助電池的積體電路晶片。
接下來，將描述該積體電路的多層式配線部 分的最上面的配線層是具有一表面結構的負電極表面或正電極表面，且該負電極表面或該正電極表面被共同地用作為該將被堆疊於其上的輔助電池的負電極或正電極之裝設了輔助電池的積體電路晶片。
圖8是一個例子，其例示該積體電路晶片部分的剖面圖，其中該積體電路的該多層式配線部分的該最上面的配線層被建構成使得該具有一表面結構的電極被形成在一晶圓上。被形成在該晶圓40上的該等積體電路晶片(其中該輔助電池被形成在每一積體電路單元上的輔助電池安裝區66內)在刻線區64被切割並被分開成為積體電路晶片。
該積體電路的該多層式配線部分被建構為如圖8所示的多層式配線結構，其中該第一配線層54、該第二配線層56、及該第三配線層58被設置在該結構內，一表面電極層59被設置在該第三配線層上，及該等配線層透過介層孔60彼此連接。一是有表面電極63的表面電極層59可被最新設置，但在一銅片線處理的例子中，在該最上面的層內的鋁配線被建構成只被用作為一些例子中的電極。在此一多層式配線結構中，沒有必要新設置該表面電極層59且和該電極焊盤相同的層可被用作為該表面電極層59。
該表面電極63可以是該正電極或該負電極。在此處，該表面電極63被描述為該負電極。
該表面電極63和該將被安裝的輔助電池的負 電極共同被設置，因而可以省掉製造該輔助電池時該負電極的製程，以達到降低成本及進一步減小尺寸的效果。
圖9例示圖8中的該積體電路晶片部分的輔助電池安裝區66的平面圖。該等電極焊盤46亦被形成在該晶圓40的積體電路配線部分的該最上面的層中，且該表面電極被連接至該用於負電極的電極焊盤76。該積體電路被形成在一被多個電極焊盤46包圍的區域中，且它的最上面的層是該表面電極63。在該表面電極63中有介層孔60-1，60-2，60-3，60-4，它們被直接連接至該積體電路的該等配線層中的接地電極(earth electrode)。該直接連接至接地電極的介層孔和該積體電路的配線層的設計有關，且任何數目的介層孔可被設置在任何地方。此外，亦可提供用於正電極的介層孔61-1，61-2，用來將在該將被安裝的輔助電池的最上面的層部分內的正電極直接連接至該積體電路配線部分的電源供應電壓。該輔助電池的該正電極被一絕緣層絕緣且透過用於正電極的介層孔61-1，61-2而被直接連接至該積體電路配線部分的電源供應電壓。
圖10是該裝設了輔助電池的積體電路晶片的剖面圖，其中是該積體電路的該多層式配線部分的最上面的配線層的該表面電極63是負電極且該負電極表面是和該將被堆疊的輔助電池的負電極共同被設置，且示於圖1中的該量子電池被安裝作為一個例子。該積體電路48被形成在該晶片基材44上，且該積體電路48的該多層式配 線部分的最上面的層被設置該表面電極63。該表面電極63和其上的該被安裝的輔助電池68的負電極12共同被使用。因此，該量子電池具有一結構，在此結構中該n-型金屬氧化物半導體層14、該充電層16、該p-型金屬氧化物半導體層18、及該正電極20被依序地堆疊在該表面電極上。該n-型金屬氧化物半導體層14、該充電層16、該p-型金屬氧化物半導體層18、及該正電極20被建構來覆蓋它們各自的下層，且該正電極20和該用於正電極的電極焊盤80相連接。
示於圖5中的該裝設了輔助電池的電路晶片的製造方法可被用作為製造方法。不同處在於，一其上有該表面電極層59的積體電路晶圓被製備作為該積體電路晶圓，該鈍化層已在步驟S1被形成於其上，及在於形成該下電極層的步驟在步驟S2只需要被實施堆疊該n-型金屬氧化物半導體層14一次。此外，在步驟S11的該絕緣層的形成可以是鈍化層的形成。
圖11是一例示將該裝設了輔助電池的積體電路晶片形成在其上形成有該積體電路的該晶圓的背面上的製造方法的圖式，其中在該晶圓的上表面上的積體電路部分被省略。示於圖5中之該裝設了輔助電池的積體電路晶片的製造方法亦可被用作為將該輔助電池製造在該晶圓的背面上的製造方法。在將該輔助電池形成在該晶圓的背面上時，一在步驟S1時已在其上形成了該鈍化層且在步驟S13已接受該背研磨處理的晶圓被製備，且一用來防止滲 漏的絕緣層被設置在該晶圓的背面上，然後該輔助電池被製造。應指出的是，該背研磨步驟必須在該量子電池形成之前被實施。
圖11(A)例示一絕緣層83-1及一負電極74被堆疊在該晶圓的背面上的狀態，且對應於在圖5所示的該裝設了輔助電池的積體電路晶片的製造方法的流程圖70中的步驟S4已被完成的狀態。該絕緣層83-1係例如藉由濺鍍SiO2來形成。充分地利用該晶片表面的該輔助電池可被形成在該晶圓的背面上，因為該處沒有用於訊號的電極焊盤，且該負電極74被儘可能大地被形成但該刻線區除外，用以提高該輔助電池的電容量。該刻線區在該分切部分84被切割以形成一單獨的積體電路晶片。
圖11(B)例示該充電層78已被形成的狀態，且對應於在圖5所示的該裝設了輔助電池的積體電路晶片的製造方法的流程圖70中的步驟S8已被完成的狀態。該充電層78被形成，但在一個部分除外，該負電極在封裝時經由該部分被取出。
圖11(C)例示該正電極82已被形成的狀態，且對應於在圖5所示的該裝設了輔助電池的積體電路晶片的製造方法的流程圖70中的步驟S10已被完成的狀態。
圖11(D)例示用來確保在封裝時的絕緣特性的該表面保護及該絕緣層83已被形成的狀態，且對應於在圖5所示的該裝設了輔助電池的積體電路晶片的製造 方法的流程圖70中的步驟S11已被完成的狀態。該裝設了輔助電池的積體電路晶片被製造之後其被封裝在一基材上，但因為在封裝時必須將該負電極及該正電極取出至外面，所以該絕緣層83-2並沒有被設置在那些被用作為用於負電極的該電極焊盤76以及用於正電極的電極焊盤80的部分。
圖12是在該分切部分被切割的該裝設了輔助電池的積體電路晶片的背面的平面圖。用於負電極的該電極焊盤76以及用於正電極的電極焊盤80被設置在形成於該晶片基材44的背面上的該輔助電池的絕緣層83-2中。用於負電極的該電極焊盤76以及用於正電極的電極焊盤80係用導電膏而被黏合至該封裝基材並藉此被封裝於其上。
圖13例示該裝設了輔助電池的積體電路晶片(其輔助電池被形成在該晶圓之其上形成有該積體電路的背面上)被安裝在一封裝基材89上的狀態，其中包括該積體電路部分的晶圓上部被省略掉。該封裝基材89被設置有一負電極連接片81及一正電極連接片87，且該裝設了輔助電池的積體電路晶片係使用一導電膏91而被固定至該負電極連接片81及該正電極連接片87並與之電連接。未被示出的內部配線圖案被形成在該封裝基材89中，該負電極連接片81及該正電極連接片87分別被連接至該等內部配線圖案。
圖14例示該輔助電池的該等電極焊盤被安裝 在具有一負電極73及一正電極75的該積體電路上的連接狀態。該負電極73被連接至用於負電極的該電極焊盤76及該正電極75被連接至用於正電極的該電極焊盤80，用以如外部電源供應器般供應電力至其它元件。當該輔助電池被用作為內部的電源供應器時，該輔助電池的該負電極和該正電極經由孔被連接至該電路內部的該電源供應配線及該接電配線，其中該等孔係由該積體電路之已接受鈍化處理的上表面提供。在此例子中，一用來控制該輔助電池的電路可被設置在該積體電路的一個部分，使得當該輔助電池的輸出電壓降低至比一低限電壓低時，一充電電流被提供至該輔助電池，且當該電源供應被中斷時，電流則係從該輔助電池被提供出去。
在圖15中，該被安裝的輔助電池被分成兩個輔助電池。在圖15中，圖14中的正電極75被分成兩個正電極75-1，75-2，藉以形成兩個輔助電池。該等被分割的輔助電池被連接至各自用於負電極的電極焊盤76-1，76-2及各自用於正電極的電極焊盤80-1，80-2。用於負電極的電極焊盤76-1，76-2可被作成一共用的電極焊盤。因為該等被分割的輔助電池88被連接至各自的電極焊盤，所以可用一外部的配線將兩個輔助電池串聯地連接，且可依據目的使用其中一個輔助電池，將另一個輔助電池當作備份，藉以提高在安裝時裝置設計上的自由度。理所當然地，該串聯的連接亦可在該安裝表面內內部地連接該等被分割的輔助電池以用作為具有雙電壓的輔助電池，且 在其它可能的組合中使用它們。
圖16是一安裝在該積體電路上的量子電池10-1且另一量子電池10-2堆疊於其上的剖面圖。依據圖5所示的該裝設了輔助電池的積體電路晶片的製造方法的流程圖70，用相同的技術進一步堆疊一輔助電池是可能的，且在圖16中有兩個量子電池10-1，10-2被安裝。在圖16的該裝設了輔助電池的積體電路晶片中，該兩個量子電池10-1，10-2被對稱地設置，使得下輔助電池的正電極20和上輔助電池的正電極分享。積體電路48被形成在該晶圓40上，且一負電極12-1、一n-型金屬氧化物半導體層14-1、一充電層16-1、一p-型金屬氧化物半導體層18-1、及該正電極20被堆疊在該積體電路48的上表面上。該最上面的正電極亦用作為被進一步對疊於其上的量子電池的正電極。因此，一p-型金屬氧化物半導體層18-2、一充電層16-2、一n-型金屬氧化物半導體層14-2、及一負電極12-2被堆疊在該正電極20上，這次是以顛倒的順序。關於電極焊盤，負電極12-1，12-2被連接至用於負電極的電極焊盤，且正電極20被連接至用於正電極的電極焊盤，使得該兩個被堆疊的量子電池被形成為一並聯的結構，用以將電容量加倍。
圖17是一例示兩個將被安裝的量子電池10-1，10-2被串聯地連接的圖式。在該串聯的連接中，該下量子電池10-1的正電極20-1亦作為堆疊於其上的量子電池的負電極，在該上量子電池10-2中，該n-型金屬氧化 物半導體層14-2、該充電層16-2、該p-型金屬氧化物半導體層18-2、及一正電極20-2係依此順序被堆疊。
雖然圖16及圖17例示了兩個輔助電池的安裝例子，但理所當然地，更多輔助電池可被堆疊成多層結構。此外，亦可用圖5所示的該裝設了輔助電池的積體電路晶片的製造方法的流程圖70的製造方法將輔助電池安裝在該晶圓的背面上，藉以增加該輔助電池的充電容量。
(例子)
為了要將該量子電池製造成一寄生結構，一其上形成有積體電路的矽晶圓被製備。多個電路(譬如，記憶體及類此者)被形成在該矽晶圓中，且一鈍化層被形成。首先，為了要藉由掀離來製造該下電(負電極)，一負型光阻被施用在整個晶圓表面上。在該施用負型光阻之後，該光阻被烘烤。
該光阻的曝光係由一投影對準設備來實施，且顯影及烘烤是在曝光之後被實施。該負型光阻係使用一遮罩遮蔽一不包含該等電極焊盤中未與該下電極連接的電極焊盤的區域及該刻線區，藉以露出一下電極區形成區來進行曝光及顯影。應指出的是，該等曝光條件被調整，使得該負型光阻圖案是一顛倒的漸窄形狀。
接下來，一作為該負電極材料的鋁薄膜藉由濺鍍來形成。在此處，一RF濺鍍設備被用作為用於該濺鍍的設備。然後，該將被堆疊在該下電極上的n-型金屬氧 化物半導體係使用二氧化鈦作為材料以濺鍍處理來形成。在形成該薄膜之後，該光阻係用一溶劑將其去除掉，用以能夠藉由掀離來將形成在該光阻上的一個不是該下電極(負電極)層的形成部分的區域內的該被堆疊的薄膜去除掉。這就完成了該下電極。該下電極層亦被形成在沒有光阻存在的電極焊盤上，且能夠經由該電極焊盤被連接至該積體電路。
接下來，二氧化鈦和矽油的一混合溶液用一旋轉塗佈機施用在該晶圓上，且在300℃至400℃燃燒。
接下來，一UV照射裝置被用來用紫外線照射該晶圓，用以將該矽油硬化。此外，一氧化鎳薄膜被用濺鍍處理形成。在上述處理中形成的該充電層及該氧化鎳層被形成在整個晶圓表面上，因此該充電層及該氧化鎳層是在一個下電極沒有被去除掉的區域內。更具體地，該正型光阻被施用且被烘烤，曝光係使用一遮蔽一個不是充電層去除部分的部分的遮罩用投影對準機來實施，且顯影及烘烤被實施，然後使用平行板式蝕刻設備用一以氟為主的氣體來實施蝕刻。該光阻在該蝕刻之後係用一溶劑來將其去除掉。應指出的是，為了和該上電極短路(short circuit)，該充電層的區域被作成比該下電極大數微米。
此外，二氧化鈦在受光激發(photoexcitation)時經歷結構的改變，且再次地用和上文所述相同的紫外線照射以形成一新的能階。
之後，該上電極(正電極)層用和負型光阻 相同的掀離處理來形成。該上電極(正電極)層用和該下電極(負電極)層相同的鋁作為材料用濺鍍來形成。該上電極(正電極)層被形成在一個區域，該區域不是該刻線區域及不是該等電極焊盤之連接至每一下電極(負電極)的區域。
該被堆疊在該晶圓的該記憶體電路的上表面上的輔助電池藉此被製造，且一脈充電壓被施加在該正電極和該負電極之間以實施調整處理。測試結果顯示，接受該調整處理的該輔助電池被建構成具有充份的充電功能。
雖然本發明的實施例已於上文中被描述，但本發明包括沒有偏離其目的及好處之適當的變化且不侷限於上述的實施例。
44‧‧‧晶片基材
48‧‧‧積體電路
68‧‧‧被安裝的輔助電池
88‧‧‧裝設了輔助電池的積體電路晶片

Claims (24)

  1. 一種和一電路一體地形成之裝設了輔助電池的電路晶片，其中一輔助電池被形成在一面向該電路的區域內。
  2. 如申請專利範圍第1項之裝設了輔助電池的電路晶片，其中該輔助電池被形成在該具有多層式配線的電路的最上面的部分。
  3. 如申請專利範圍第1項之裝設了輔助電池的電路晶片，其中該輔助電池被形成在該具有多層式配線的電路的背面上。
  4. 如申請專利範圍第1項之裝設了輔助電池的電路晶片，其中該輔助電池被形成在該具有多層式配線的電路的最上面的部分，且該輔助電池亦被形成在該具有多層式配線的電路的背面上。
  5. 如申請專利範圍第1至4項之裝設了輔助電池的電路晶片，其中該輔助電池的一下電極及/或一上電極透過該電路的一配線層及一介層孔而被連接至該電路內的電力供應層。
  6. 如申請專利範圍第1至4項之裝設了輔助電池的電路晶片，其中該輔助電池被連接至一焊盤，其被配置來在封裝時供應電力至另一電子構件。
  7. 如申請專利範圍第1至4項之裝設了輔助電池的電路晶片，其中一用來控制該輔助電池的電路被提供，且該輔助電池的電極透過一配線(wiring)及一介層孔而被 連接至該用來控制該輔助電池的電路。
  8. 如申請專利範圍第1至4項之裝設了輔助電池的電路晶片，其包含一由一電子電路、一邏輯電路、一感測器、或MEMS構成的構件。
  9. 如申請專利範圍第1至4項之裝設了輔助電池的電路晶片，其中該輔助電池包含多個被分割的輔助電池。
  10. 如申請專利範圍第1至4項之裝設了輔助電池的電路晶片，其中多個輔助電池被堆疊。
  11. 如申請專利範圍第1、2或4項之裝設了輔助電池的電路晶片，其中該輔助電池被直接製造在一已接受鈍化處理的電路表面上。
  12. 如申請專利範圍第1、2或4項之裝設了輔助電池的電路晶片，其中該電路的多層式配線的最上面的配線層的至少一部分或是全部是具有一表面結構的一負電極或一正電極且和該輔助電池的一負電極或一正電極是共用的。
  13. 如申請專利範圍第1、3或4項之裝設了輔助電池的電路晶片，其中該輔助電池的一下電極和一上電極係透過該電路晶片的外側而被連接至該電路晶片中的電源供應配線或一輔助電池控制電路。
  14. 如申請專利範圍第1、3或4項之裝設了輔助電池的電路晶片，其中該輔助電池的一下電極和一上電極係透過一穿透該電路晶片的一基材的一介層孔而被連接至該電路中的電源供應配線或一輔助電池控制電路。
  15. 如申請專利範圍第1-14項之裝設了輔助電池的電路晶片，其中該輔助電池是一量子電池。
  16. 一種一具有一輔助電池安裝於一電路上之裝設了輔助電池的電路晶片的製造方法，該方法包含：一下電極層形成步驟，其將一下電極層形成在一上表面上，其中該上表面已為了多個被形成在一晶圓上的電路而接受鈍化處理，該下電極層為了每一電路晶片被分割且在一個不是該電路晶片被電連接的區域的區域內，及在一個包括一具有一鈍化的下層的配線的連接部分的區域內被圖案化；一充電層形成步驟，其藉由將一充電層材料施用及燃燒於該晶圓的一下電極上來形成一儲存電的充電層；及一上電極層形成步驟，其將一圖案化的上電極層至少形成在該充電層上及一和一鈍化層的下層配線相連接的區域內。
  17. 一種一具有一輔助電池安裝於一電路上之裝設了輔助電池的電路晶片的製造方法，該方法包含：一充電層形成步驟，其藉由施用及燃燒一充電層材料來將一儲存電的充電層形成在一電路晶片上，其中該輔助電池的一下電極圖案在鈍化處理之後在該電路晶片的最上面的層配線處被露出；及一上電極層形成步驟，其將一圖案化的上電極層至少形成在該充電層上及一連接至一鈍化的下層的區域內。
  18. 一種一具有一輔助電池安裝於一電路上之裝設了 輔助電池的電路晶片的製造方法，該方法包含：一將一絕緣層形成在多個被形成在一晶圓上的電路的基材的背面上的步驟；一下電極層形成步驟，其形成一為了每一電路晶片而被分割的下電極層；一充電層形成步驟，其藉由在其上已形成有該下電極層的該晶圓的背面上及至少在該下電極上施用及燃燒一充電層材料來形成一儲存電的充電層；一充電層光阻圖案形成步驟，其將一用於充電層之和每一電路相對應的光阻圖案形成在該充電層上；一充電層去除步驟，其將一沒有用於充電層的光阻圖案的充電層區域去除掉；一充電層光阻圖案去除步驟，其將用於充電層的光阻圖案去除掉；及一上電極層形成步驟，其將一圖案化的上電極層形成在該下電極及該充電層的一區域內，但該下電極的一被連接至外側的區域除外。
  19. 如申請專利範圍第16或17項之裝設了輔助電池的電路晶片的製造方法，其中該下電極層形成步驟、該上電極層形成步驟、及該充電層形成步驟的至少一者是用印刷技術來實施。
  20. 如申請專利範圍第16至18項之裝設了輔助電池的電路晶片的製造方法，其中在該上電極和該下電極的形成步驟中，一光阻圖案被形成且一電極薄膜被形成，然後 一光阻被去除且被掀離(lift off)以形成一圖案。
  21. 如申請專利範圍第16至18項之裝設了輔助電池的電路晶片的製造方法，其中在該上電極和該下電極的形成步驟中，一電極薄膜被形成，然後該電極薄膜使用一光阻圖案作為一遮罩而被蝕刻，及一光阻被去除以形成一圖案。
  22. 如申請專利範圍第16至18項之裝設了輔助電池的電路晶片的製造方法，其中在該下電極層形成步驟、該充電層形成步驟、及該上電極層形成步驟中，圖案化可被實施以形成多個輔助電池。
  23. 如申請專利範圍第16至18項之裝設了輔助電池的電路晶片的製造方法，其中該充電層形成步驟包含：一充電層形成步驟，其藉由將一充電層材料至少施用及燃燒在一區域內來形成一儲存電的充電層，該區域包括該晶圓之其上已形成有該下電極層的一正面或一背面上的整個下電極層；一充電層光阻圖案形成步驟，其形成一用於和該下電極充電層對應的充電層的光阻圖案；一充電層去除步驟，其將一沒有該用於充電層的光阻圖案的充電層區域去除掉；及一充電層光阻圖案去除步驟，其將用於充電層的該光阻圖案去除掉。
  24. 如申請專利範圍第16至18項之裝設了輔助電池的電路晶片的製造方法，其更包含： 一在輔助電池形成之後測試該輔助電池的步驟；及一藉由施加電壓至該輔助電池以實施調整的調整步驟。
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