TWI359468B - Semiconductor device - Google Patents

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TWI359468B
TWI359468B TW095143759A TW95143759A TWI359468B TW I359468 B TWI359468 B TW I359468B TW 095143759 A TW095143759 A TW 095143759A TW 95143759 A TW95143759 A TW 95143759A TW I359468 B TWI359468 B TW I359468B
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TW
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semiconductor
substrate
wiring portion
semiconductor element
film
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TW095143759A
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English (en)
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TW200709309A (en
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Hideaki Kuwabara
Toru Takayama
Yuugo Goto
Junya Maruyama
Yumiko Ohno
Shunpei Yamazaki
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Semiconductor Energy Lab
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Description

1359468 Μ (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於高整合化的半導體裝置以及其製造方法 。確切地說，本發明係關於一種藉由層疊疊加其電路被整 合的半導體元件（1C晶片）而獲得的半導體裝置以及其 製造方法。 【先前技術】 以行動電話和電子書爲典型的便攜用電子器具被要求 具有各種各樣的包括電子郵件的收發，聲頻識別，由小型 相機收錄影像，利用網際網路等功能。所以，便攜用電子 器具需求電路規模和儲存量更大的半導體裝置（封裝）。 另一方面’便攜用電子器具從攜帶方便的角度，對電 子器具體積的小型化，輕巧化，以及價格的低廉化的需求 更加深入了一步。這樣就等於對半導體裝置（封裝），電 阻等的被動元件’裝載用基底等提出了小型化和價格低廉 化的要求，而且’做到幾乎和裸晶片相同尺寸的半導體裝 置（封裝）’即晶片級封裝CSP(Chip Size Package)也 被開發出來了。（參考專利文件1: jp 9-121002) 所以，就有了提高半導體整合的多晶片封裝MCP ( Multi Chip Package)，該MCP將在多個半導體基底上整 合的積體電路（1C晶片）搭載到一個封裝。（參考專利 文件 2: JP 5-90486 ) 專利文件1 -5- (2) (2)1359468 曰本專利公開礙 Hei No.9-121002 ( P8-P10，圖1) 專利文件2 日本專利公開案 Hei No.5-90486 ( P2-P3，圖1 ) 多晶片封裝MCP包括將使用多個半導體基底形成的 積體電路（1C晶片）橫向排列從而來提高整合的MCP。 然而’橫向排列多個IC晶片造成了封裝面積增大，這樣 就妨礙了裝載用基底的縮小。 另外’專利文件2中提出的半導體裝置（封裝）是將 用矽晶片（半導體基底）形成的積體電路（1C晶片）多 個層疊而獲得。用矽晶片形成的1C晶片的厚度相對較厚 ’如將這些晶片層疊疊加，雖然封裝的面積會減少，但封 裝的體積卻會增大，其結果是，妨礙了使用該封裝的電子 器具的輕巧化。 因此’在多晶片封裝MCP中，爲了減小封裝的體積 ，採用了將用矽晶片形成的1C晶片硏磨薄的技術（背面 硏磨）。但是，由於這個背面硏磨的硏磨技術會在矽晶片 的背面留下深幾十nm的硏磨痕迹，並成爲導致半導體元 件的機械強度降低的一個原因。其結果，該半導體元件的 硏磨技術導致了成品率降低的問題。 而且，矽晶片比玻璃基底的價格高，所以層疊多層使 用矽晶片的半導體元件還有一個每封裝單位的成本增高的 問題。 【發明內容】 -6- (3) 1359468 針對上述問題，本發明的目的是提供低成本，小體積 . ，並且高整合化的半導體裝僮。 . 依照本發明，半導體裝置之製造方法之特徵如下該： 一種在絕緣基底上按順序層疊接線部分，第一半導體 元件，第二半導體元件的半導體裝置的製造方法，包含以 - 下步驟： v 用半導體基底形成該第一半導體元件的積體電路； φ 在該絕緣基底上粘合該第一半導體元件，二者中間夾 著該接線部分； 在第一基底的表面上按順序層疊金屬膜，金屬氧化膜 . ，絕緣膜，半導體薄膜； . 執行熱處理來結晶化該金屬氧化膜和該半導體薄膜； 用結晶化過的半導體薄膜形成該第二半導體元件的積 體電路； 用第一粘合劑在該第二半導體元件上粘合第二基底， ® 並使該第二基底和第一基底互相面對； 在該金屬膜和結晶化過的金屬氧化膜之間，在結晶化 過的金屬氧化膜和絕緣膜之間，或在結晶化過的金屬氧化 • 膜中用物理方法執行剝離： • 在第一半導體元件上粘合該第二半導體元件； 去除第一粘合劑； 從第二半導體元件剝離第二基底；和 電連接第一半導體元件和接線部分，然後電連接第二 半導體元件和接線部分。 1359468
另外，本發明提供一種在絕緣基底上按順序 部分，第一半導體元件，第二半導體元件的半導 製造方法，包含以下步驟： 用半導體基底形成第一半導體元件的積體電 電連接在該絕緣基底上形成的接線部分和第 元件； 在第一基底的表面上按順序層疊金屬膜，金 ，絕緣膜，半導體薄膜； 執行熱處理來結晶化該金屬氧化膜和該半導 用結晶化過的半導體薄膜形成第二半導體元 電路； 用第一粘合劑在第二半導體元件上粘合第二 使第二基底和第一基底互相面對； 在金屬膜和結晶化過的金屬氧化膜之間，在 的金屬氧化膜和絕緣膜之間，或在結晶化過的金 中用物理方法執行剝離； 在第一半導體元件上粘合該第二半導體元件 去除第一粘合劑； 從第二半導體元件剝離第二基底；和 電連接該第二半導體元件和接線部分。 另外，本發明提供一種在絕緣基底上按順序 接線部分，第一半導體元件，第二接線部分，第 元件的半導體裝置的製造方法，包含以下步驟： 用半導體基底形成第一半導體元件的積體電 層疊接線 體裝置的 路； 一半導體 屬氧化膜 體薄膜； 件的積體 基底，並 結晶化過 屬氧化膜 層疊第一 二半導體 路； -8- (5) 1359468 電連接在絕緣基底上形成的第一接線部分和 . 體元件，然後，在第一半導體元件上形成第二接 . 二者中間夾著絕緣膜； 在第一基底的表面上按順序層疊金屬膜，金 ，絕緣膜，半導體薄膜： * 執行熱處理來結晶化該金屬氧化膜和半導體 - 用結晶化過的半導體薄膜形成第二半導體元 # 電路； 用第一粘合劑在第二半導體元件上粘合第二 使第二基底和第一基底互相面對； - 在該金屬膜和結晶化過的金屬氧化膜之間， . 過的金屬氧化膜和絕緣膜之間，或在結晶化過的 膜中用物理方法執行剝離； 在第二半導體元件上粘合第三基底，並使第 第二基底互相面對， ® *除第-粘合劑； 從第二半導體元件剝離第二基底；和 電連接第二半導體元件和第二接線部分。 * 另外’本發明提供一種在絕緣基底上按順序 • 部分’第二半導體元件，第一半導體元件的半導 製造方法，包含以下步驟： 用半導體基底形成該第一半導體元件的積體 在第一基底的表面上按順序層疊金屬膜，金 ’絕緣膜，半導體薄膜； 第一半導 線部分， 屬氧化膜 薄膜； 件的積體 基底，並 在結晶化 金屬氧化 三基底和 層疊接線 體裝置的 電路； 屬氧化膜 -9- (6) 1359468 執行熱處理來結晶化該金屬氧化膜和半'導體薄膜； • 用結晶化過的半導體薄膜形成第二半導體元件的積體 . 電路 > 用第一粘合劑在第二半導體元件上粘合第二基底，並 使第二基底和第一基底互相面對； - 在該金屬膜和結晶化過的金屬氧化膜之間，在結晶化 . 過的金屬氧化膜和絕緣膜之間，或在結晶化過的金屬氧化 # 膜中用物理方法執行剝離； 在第一半導體元件上粘合該第二半導體元件； 去除第一粘合劑； - 從第二半導體元件剝離第二基底； . 在絕緣基底上粘合第二半導體元件，二者中間夾著接 線部分：和 電連接該第二半導體元件和接線部分，然後電連接第 一半導體元件和接線部分。 ® 另外，本發明提供一種在絕緣基底上按順序層疊接線 t 部分，第二半導體元件，第一半導體元件的半導體裝置的 製造方法，包含以下步驟： 用半導體基底形成第一半導體元件的積體電路； ' 在第一基底的表面上按順序層疊金屬膜，金屬氧化膜 ，絕緣膜，半導體薄膜； 執行熱處理來結晶化該金屬氧化膜和半導體薄膜； 用結晶化過的半導體薄膜形成第二半導體元件的積體 電路： -10- (7) (7)1359468 用第一粘合劑在第二半導體元件上粘合第二基底，並 使第二基底和第一基底互相面對： 在金屬膜和結晶化過的金屬氧化膜之間，在結晶化過 的金屬氧化膜和絕緣膜之間，或在結晶化過的金屬氧化膜 中用物理方法執行剝離； 在第一半導體元件上粘合第二半導體元件； 去除第一粘合劑； 從第二半導體元件剝離第二基底； 電連接在絕緣基底上形成的接線部分和第二半導體元 件；和 電連接第一半導體元件和接線部分。 另外’本發明提供一種在絕緣基底上按順序層疊第一 接線部分’第二半導體元件，第二接線部分，第一半導體 元件的半導體裝置的製造方法，包含以下步驟： 用半導體基底形成第一半導體元件的積體電路； 在第一基底的表面上按順序層疊金屬膜，金屬氧化膜 ，絕緣膜，半導體薄膜； 執行熱處理來結晶化金屬氧化膜和半導體薄膜； 用結晶化過的半導體薄膜形成第二半導體元件的積體 電路； 用第一粘合劑在第二半導體元件上粘合第二基底，並 使第二基底和第一基底互相面對； 在金屬膜和結晶化過的金屬氧化膜之間，在結晶化過 的金屬氧化膜和絕緣膜之間，或在結晶化過的金屬氧化膜 -11 - (8) 1359468 中用物理方法執行剝離； - 在第二半導體元件上粘合第三基底，並使第三基底和 . 第二基底互相面對： 去除第一粘合劑； 從第二半導體元件剝離第二基底； - 電連接在絕緣基底上形成的第一接線部分和第二半導 • 體兀件’然後’在弟一半導體兀件上形成％ 一接線部分， • 二者中間夾著第三基底；和 電連接第一半導體元件和第二接線部分。 注意，上述半導體基底是單晶矽基底或化合物半導體 . 基底，典型的是選自N型或P型單晶矽基底，GaAs基底 ，InP基底，GaN基底，SiC基底，ZnSe基底，GaP基底 ，或InSb基底中的一種。 另外，上述半導體薄膜包含矽。 本發明中的該第一半導體元件至少包括電源電路，傳 • 送接收電路，記憶體，或聲頻處理電路的放大器中之一。 並且，本發明中的該第二半導體元件至少包括圖素部分的 • 掃描線驅動電路，訊號線驅動電路，控制器，CPU ’或聲 • 頻處理電路的變換器中之一。 另外，本發明的該第一粘合劑是能夠剝離的粘合劑。 注意，上述絕緣基底包括選自聚醯亞胺’鋁氧’陶瓷 ，玻璃環氧樹脂的材料。 本發明提供一種半導體裝置’包含： 用半導體基底形成積體電路的第一半導體元件：和 -12- (9) (9)1359468 用半導體薄膜形成積體電路的第二半導體元件， 其中在絕緣基底上將該第一半導體元件和該第二半導 體元件層疊在一起，並且二者中間夾有機樹脂或粘合劑。 注意，上述第一半導體元件夾在該第二半導體元件和 該絕緣基底之間。 另外，該第二半導體元件夾在該第一半導體元件和該 絕緣基底之間。 注意，上述第二半導體元件的膜的厚度等於或少於 5 Ο μ m '較佳的在0.1μιη-1μηι的範圍內。 另外，根據本實施例模式製成的半導體裝置能夠減少 用於每個半導體裝置的由半導體基底形成其積體電路的半 導體元件的，典型的爲單晶矽積體電路的數量。所以，跟 習知的MCP相比，可以用更低成本，並更高産量地大量 生産半導體裝置，並且可以減少每個半導體裝置的生産成 本。 藉由將本發明的半導體裝置用於電子器具，可以使電 路規模或儲存容量更大的半導體裝置被更多地裝載到電子 器具有限的體積中，這樣不但可以實現電子器具的多功能 化，而且可以實現電子器具的小體積化，輕巧化。特別是 便攜用電子器具，由於其小體積化，輕巧化被重視，所以 利用本發明的半導體裝置是有效的。 本發明的半導體裝置可以被利用於控制驅動液晶顯示 裝置’在其各個圖素中提供有以有機發光元件爲典型的發 光元件的發光裝置，DMD (數位微鏡裝置），PDP (電漿 -13- (10) 1359468 顯示幕板），FED (場致發光顯示器）等的顯示裝置的各 . 種電路。 . 例如，在主動矩陣型液晶顯示裝置，發光裝置的情形 中，選擇各個圖素的掃描線驅動電路，控制饋送視頻訊號 到被選中的圖素的時間的訊號線驅動電路，生成饋送到掃 • 描線驅動電路以及訊號線驅動電路的訊號的控制器，聲頻 , 處理電路的轉換器等都用TFT來形成，並且，將這些電 • 路層疊在最好用矽晶片等半導體基底製成的電路（典型的 是電源電路，傳送接收電路，記憶體，聲頻處理電路的放 大器）上，從而獲得層疊結構的半導體裝置。 - 本發明的電子器具不僅包括上述顯示裝置，還包括視 - 頻相機’數位相機，護目鏡式顯示器（頭戴式顯示器）， 導航系統，聲頻重播裝置（汽車音響，音響組合等），個 人電腦’遊戲機，攜帶型資訊終端（攜帶型電腦，行動電 話’攜帶型遊戲機，或電子書等），搭載有記錄媒體的影 ® 像重播裝置（具體地說是DVD (數位通用盤）等重播記 錄媒體並可以顯示其影像的裝配有顯示器的裝置）。特別 是’本發明在被用於以筆記本電，腦，攜帶型視頻相機，攜 • 帶型數位相機’護目鏡式顯示器（頭戴式顯示器），攜帶 • 型資訊終端（攜帶型電腦，行動電話，攜帶型遊戲機，或 電子書等）爲典型的攜帶型電子器具時有效。 【實施方式】 下文’將參考附圖詳細描述本發明的實施例模式。本 14- (11) 1359468 發明可以以各種不同實施例來實現，如果是本領域的技術 人員，就不難發現在不脫離本發明的宗旨及其範圍的情況 下，本發明的方案模式和細節可以被改爲各種各樣的形式 。因此，本發明不能理解爲被限定於本發明的實施例模式 中描述的內容範圍內。 , 實施例模式1 • 實施例模式1 本實施例模式以圖1說明本發明的半導體裝置。圖1 示出本發明的半導體裝置的橫截面圖。在絕緣基底（內插 - 板）101上，中間夾接線層102以及熱壓片等的粘合層 . 103，提供用半導體基底製成其積體電路的半導體元件 104，並且，在該半導體元件104上，中間夾熱壓片等的 粘合層105，提供用半導體薄膜製成其積體電路的半導體 元件106。在絕緣基底上形成了通孔107，藉由該通孔連 ® 接接線層102和焊錫球等的外端108。 可以採用聚醯亞胺基底，鋁氧基底，陶瓷基底，玻璃 環氧基底等衆所周知的材料作爲絕緣基底101。另外，爲 ' 了擴散産生在層疊的積體電路內的熱，該絕緣基底的材料 • 最好具有2-30W/mK左右的高導熱率。 另外，在半導體元件的表面上形成電極墊109，110 ，並且該電極墊109，110和接線部分1〇2的端子分別藉 由接線111，113連接在一起。另外，電極墊用鋁或鋁合 金形成。 -15- (12) 1359468 圖2是表示接線部分102的俯視圖。接線 . 括：在絕緣基底101上的用於連接外端的金層 . 及藉由接線（圖1的111，113)與半導體元 墊（圖1的109，110)連接的端子222，且髮 和端子222藉由接線223連接在一起。另外， - 對由銅，金，鋁，鎳或錫製造的薄膜按所希望 . 蝕刻而形成。另外，半導體元件的電極墊和接 • 子藉由使用熱壓法或超聲波粘合法的線路接合 接。該情況下的接線是用由金，含有金的合金 銅的合金形成的金屬細線。另外，外端是用來 - 基底的接線和半導體裝置的接線部分，也就是 . 載用基底和半導體元件的端子。 用半導體基底形成其積體電路的半導體元 單晶矽基底或化合物半導體基底形成場效應電 (場效電晶體），雙極電晶體，記憶元件，二 ^ 轉換元件，電阻元件，線圏，電容元件以及電 件，並用該元件構成積體電路。另外，典型的 包括N型或P型單晶矽基底（<100>基底、< • <111>基底等），而且，典型的化合物半導 • GaAs基底、InP基底、用於GaN系統外延的 SiC基底、ZnSe基底、GaP基底、InSb基底 基底形成其積體電路的典型的半導體元件包括 傳送接收電路，記憶體，聲頻處理電路的放大 用半導體薄膜形成其積體電路的半導體元 部分102包 f墊2 2 1 ;以 件上的電極 €金屬墊22 1 接線部分是 的圖形實施 線部分的端 法來實現連 ，銅或含有 連接裝載用 用來連接裝 件104使用 晶體的FET 極體，光電 感器等的元 單晶矽基底 1 1 0>基底、 體基底包括 GaN基底、 。用半導體 電源電路， 器。 件106是用 -16- (13) 1359468 多晶矽膜製成積體電路。具體地說，使用薄膜電晶體（ TFT)，記憶元件，二極體，光電轉換元件，電阻元件， 線圈，電容元件以及電感器等構成積體電路。另外，在顯 示裝置的情形中，用半導體薄膜形成其積體電路的半導體 元件包括選擇各個圖素的掃描線驅動電路，控制饋送視頻 訊號到被選中的圖素的計時的訊號線驅動電路，控制器， CPU，聲頻處理電路的轉換器等。 並且，如圖9所示，也可以在絕緣基底（內插板） 101上’中間夾接線層102以及熱壓片等的粘合層103， 導導 半半 用該 使在 供且 提並 其 成 形 膜 薄 體 件 元 體 的夾 路間 8 丨 霄 中 0 ， 積 上 件 元 1 導 半 :層 合 粘 的 等 片 壓 熱 件 元 澧 導 半 的 路 S ipr 0 aln 積 其 成 形 底 基mm 導 半 用 使 供 提 注意，本實施例模式中，說明層疊兩層半導體元件形 成半導體裝置的例子，但是本發明並不限於此，使用半導 體基底形成的半導體元件104以及使用半導體薄膜形成的 半導體元件106可以是被層疊三層或更多層的結構。 另外，在圖1中，說明多個半導體元件分別藉由接線 連接到提供在絕緣基底的接線部分（端子）的例子，但也 可以用接線將各個半導體元件彼此連接在一起。 實施例模式2 本實施例模式將說明有關在實施例模式1示出的半導 體裝置的製造方法。本實施例模式的半導體裝置中的所有 -17- (14) 1359468 半導體元件是面朝上類型。 . 首先，用圖4A示出使用半導體基底形成其積體電路 . 的半導體元件（第一半導體元件）的製造方法。在絕緣基 底411上形成接線部分412，然後藉由熱壓片等的粘合層 414粘合使用半導體基底形成其積體電路的半導體元件（ . 第一半導體元件）413。注意，爲了實現外端和半導體元 . 件的連接，在絕緣基底411上形成通孔（圖1A的1〇7) • 。另外，外端是用於電連接裝載用基底的接線和半導體元 件的端子。將絕緣基底4丨1，接線部分412，用粘合劑 414固定的由單晶矽構成的半導體元件413等表示爲A1 〇 . 其次，用圖4B_4D示出使用半導體薄膜形成其積體 電路的半導體元件（第二半導體元件）的製造方法。首先 ，如圖4B所示般，在基底401上形成金屬層402。作爲 金屬層402的材料可以使用從W，Ti，Ta，Mo，Cr，Nd ，Fe，Ni，Co，Zr > Zn > Ru > Rh，Pd，Os，I r 中選出的 元素，或用上述元素作主要成分的合金材料或化合物材料 製成的單層，或者上述元素或材料的疊層，或以上述的氮 ' 化物，比如氮化鈦，氮化鎢，氮化鉅，氮化鉬製成的單層 或該單層的疊層。另外，在後面的剝離技術時的條件根據 金屬層合金成分的比例或包含有在金屬層的氧或氮成分的 比例而不同。所以，藉由調節上述成分的比例，可以使剝 離技術適用於各種各樣的處理。氮化物層或金屬層402的 膜的厚度在l〇nm-200nm的範圍內，較佳的在50nm-75nm -18- (15) 1359468 的範圍內。 - 接著，在金屬層或氮化物層402上形成氧化層403。 . 在此，在金屬膜402與氧化層403之間形成厚度約爲 2nm-5nm的非晶態的氧化金屬膜（氧化鎢膜）405。在後 繼的剝離技術中，氧化金屬膜中，氧化金屬膜和氧化層的 接觸面或者氧化金屬膜和金屬膜的接觸面産生分離。氧化 - 層403採用氧化砂，氧化氮化砂，氧化金屬材料作材料， # 並用濺射法形成。氧化層403的膜的厚度最好是氮化物層 或金屬層402的大約兩倍或更厚。此處，藉由用氧化矽靶 的溺射法形成厚150nm-200nm的氧化砂膜。 - 接著，在氧化層403上形成含有氫的層。可以採用半 - 導體層或氮化物層作爲含有氫的層。在本實施例模式中， 形成第一半導體層404作爲含有氫的層。然後，實施熱處 理以擴散含有氫的材料膜中含有的氫。此熱處理可以與形 成晶質半導體薄膜的技術分別地進行，或爲節省該加熱處 ^ 理步驟可以與形成晶質半導體薄膜的技術兼用。例如，在 含有氫的非晶矽膜被用作含有氫的膜並被加熱以形成多晶 矽膜的情況下，50(TC或更高溫度下的用於結晶化的熱處 ' 理能夠同時實現多晶矽膜的形成和氫的擴散。此時，形成 • 在金屬層402和氧化層403之間的金屬氧化層405作爲具 有結晶性的金屬氧化物中間層絕緣膜43 5。 接著，如圖4C所示，用衆所周知的方法，按所希望 的形狀蝕刻第一半導體層4〇4，以便形成第二半導體層 434’第二半導體層434由TFT (圖中沒有表示出）構成 -19- (16) 1359468 。此時，第二半導體層434的膜的厚度爲50 μιη或更薄，較 . 佳的在〇·1μιη-1μπι的範圍內。 - 隨後’用能夠被剝離的粘合劑407粘合用作固定第2 半導體層434的作爲支架的第二基底40 6。另外，第二基 底406最好採用其強度高於第一基底4〇1的基底，較佳典 ' 型的石英基底，金屬基底，陶瓷基底。作爲能夠被剝離的 ‘ 粘合劑407的材料，可以採用由有機材料製成的粘合劑， ® 諸如反應剝離型粘合劑，熱剝離型粘合劑，UV剝離型粘 合劑等的光剝離型粘合劑，厭氧剝離型粘合劑等各種剝離 型粘合劑。另外，粘合劑407也可以使用雙面都具有粘合 - 層的材料，且該粘合層是由能夠被剝離的粘合劑形成（典 • 型的比如雙面膠帶，雙面薄板）。 在圖4C中，將第一基底401以及在其上形成的金屬 層402稱爲剝離體450。而且，將從氧化層403到第二半 導體層434 (亦即，夾在金屬層402和用於固定第二基底 ® 406的能夠被剝離的粘合劑407之間的層）稱爲待剝離體 45卜 其次，如圖4D所示，用物理方法撕剝剝離體450和 • 待剝離體451。在金屬氧化層435中，氧化層403和金屬 ' 氧化層43 5的接觸面，或者金屬氧化層43 5和金屬層402 的接觸面産生分離，因此用比較小的力就可以將剝離體 450和待剝離體451撕剝下來。 根據上述技術，可以從剝離體450上分離待剝離體 451。在此，將使用待剝離體451以及能夠從其上剝離下 -20- (17) 1359468 來的粘合劑4 07被固定的第二基底404表示爲Bl。 -^ 其次，分割第二基底以及固定在其上的待剝離層B1 - ，形成晶片狀的待剝離層（下文中表示爲C1 )。晶片狀 的待剝離層包括第二半導體元件。第二半導體元件M3 4 是被分割的第二半導體層434。另外，用粘合劑1407在 • 被分割了的第二基底（下文中表示爲第三基底1 406 )上 . 固定第二半導體元件1434。另外，粘合劑1407的與固定 • 有第二半導體元件的相反側形成有氧化層1403 (被分割 的氧化層4 0 3 )。 接著，如圖4E所示，在圖4A所示的A1上固定圖 - 4D所示的C1。確切地說，形成在絕緣基底411上的第一 - 半導體元件413的表面上，用粘合劑421粘合待剝離體 451，具體地說是粘合形成有第二半導體元件的氧化層。 另外’在氧化層4 0 3和粘合劑4 2 1之間如夾導熱性好的材 料，可以提高散熱性。 ^ 重要的是’用粘合劑42 1粘合的待剝離體45 1和第一 半導體元件413的粘合性高於用由有機材料製成的能夠剝 離的粘合劑407粘合的第二基底406和待剝離體451的粘 • 合性。另外，反應硬化型粘合劑，熱硬化型粘合劑、紫外 • 線硬化型等的光硬化型粘合劑，厭氧型粘合劑等各種硬化 型粘合劑可以作爲粘合劑4 2 1。另外，粘合劑4 2 1也可以 使用雙面都具有粘合層的材料，且該粘合層是由能夠被剝 離的粘合劑形成（典型的比如雙面膠帶，雙面薄板）。 接著，如圖4F所示’從第二半導體元件！ 434剝離作 -21 - (18) 1359468 爲支架的第三基底1 406和能夠剝離的粘合劑1 407。使由 . 有機材料製成的能夠剝離的粘合劑1 407因熱，光，濕度 而産生反應，或化學反應（例如，水，氧），這樣，就可 以從第二半導體元件1434將第三基底1406和能夠剝離的 粘合劑1 407剝離下來。 . 接下來，用接線426，427連接各個半導體元件的電 極墊422，423和接線部分的端子424，425。首先，用線 φ 路接合方式將提供在第一半導體元件上的電極墊423和接 線部分的端子42 4連接在一起，然後，藉由同樣的技術將 提供在第二半導體元件上的電極墊422和接線部分的端子 425連接在一起。 接著，也可以用真空密封方式或樹脂密封方式對半導 體元件和接線進行密封。當使用真空密封方式時，一般使 用陶瓷，金屬或玻璃等的盒子進行密封。當使用樹脂密封 方式時，具體使用模製樹脂。在本實施例模式中，因第二 # 半導體元件也作爲保護第一半導體元件的保護層發揮作用 ' ，所以不一定必須要密封半導體元件和接線，但藉由密封 * ，可以增加半導體元件的機械強度，並且阻擋來自鄰接電 . 路的電磁噪音。而後，藉由絕緣基底的通孔連接接線部分 . 412的端子和外端429。 根據上述技術，可以製成疊層結構的半導體裝置，該 疊層包括使用半導體基底形成其積體電路的半導體元件， 典型的是使用單晶矽基底形成其積體電路的半導體元件， 以及使用半導體薄膜形成其積體電路的半導體元件，典型 -22- (19) 1359468 的是使用多晶矽薄膜形成其積體電路的半導體元件。 . 另外，使用相同的技術，在第二半導體元件上進一步 - 層疊第三半導體元件，第四半導體元件，這樣，可以製造 更加高整合化的半導體裝置。另外，將第二半導體元件轉 移到第一半導體元件的方法不局限於上述處理，也可以應 - 用其他處理。 ， 根據本實施例模式製成的半導體裝置是層疊由積體電 Φ 路形成的半導體元件而形成的半導體裝置，因由積體電路 形成的.半導體元件的一部分是用半導體薄膜而形成，所以 該半導體裝置具有高整合化而且小體積的特徵。 - 另外，根據本實施例模式製成的半導體裝置能夠減少 用於每個半導體裝置的由半導體基底形成其積體電路的半 導體元件的，典型的爲單晶矽積體電路的數量。所以，和 習知的MCP相比，可以用更低成本，並更高産量地大量 生産半導體裝置，並且可以減少每個半導體裝置的生産成 本。 實施例模式3 本實施例模式中將說明其結構和實施例模式1以及實 施例模式2不同的半導體裝置。本實施例模式的第一半導 體元件是倒裝晶片結構，從這一點看，其和實施例模式2 不同。 首先，用圖5A-5D示出本實施例模式的半導體裝置 的橫截面圖。在絕緣基底501上的接線部分502，由半導 -23- (20) 1359468 體基底製成的第一半導體元件503的電極墊5 04，用凸塊 . 等的連接端子5 05連接在一起。另外’用樹脂等固定第一 • 半導體元件5 03和絕緣基底501以及絕緣基底上形成的接 線部分5 02。另外，絕緣基底5〇1上形成有連接外端和半 導體元件的通孔（圖中未示出）’在該通孔處接線部分 • 5 02和外端連接在一起。另外，外端和裝載用基底的接線 . 連接在一起。將絕緣基底501，接線部分502，第一半導 • 體元件503的電極墊504，凸塊5 05，固定這些的樹脂 5 06等表示爲A2。 接著，執行和實施例模式2相同的技術，用固定在第 - 三基底1406上的半導體膜形成圖4E所示的第二半導體元 . 件1 434。這時的第二半導體元件1 434的膜的厚度不多於 5 0μπι，最好是 0.1-1μιη。另外，用能夠剝離的粘合劑 14〇7固定第三基底1406和用半導體膜形成的第二半導體 元件1434。（將第三基底以及固定在第三基底的第二半 I導體元件表示爲C1)(圖5Β)。 其次，用粘合劑511將圖5Β的C1固定在圖5Α的 Α2上。具體地說，用粘合劑51丨在形成於絕緣基底501 • 上的第一半導體元件503的表面上粘合形成有第二半導體 • 元件的氧化膜層1403。另外，如在氧化層1 403和粘合劑 511中間夾導熱率高的材料，可以提高散熱性。這之後， 執行和實施例模式1相同的技術，從第二半導體元件 剝離作爲支架的第三基底14〇6和能夠剝離的粘合劑 1407。（圖 5C) -24- (21) 1359468 然後，如圖5D所示，第二半導體元件1434的電極 • 墊512和接線部分502的端子513由接線514連接在一起 • 。之後，也可以執行和實施例模式2相同的技術，對絕緣 基底501上層疊的積體電路434，503以及接線514進行 密封。然後，在絕緣基底501的通孔處連接接線部分502 • 的電極塾和外端516。 - 根據上述技術，可以製成疊層結構的半導體裝置，該 • 疊層包括使用半導體基底形成其積體電路的半導體元件， 典型的是使用單晶矽基底形成其積體電路的半導體元件， 以及使用半導體膜形成其積體電路的半導體元件，典型的 - 是使用多晶矽薄膜形成其積體電路的半導體元件。 根據本實施例模式製成的半導體裝置是層疊積體電路 而形成的半導體裝置，因由積體電路形成的半導體元件的 —部分是用半導體薄膜而形成，所以該半導體裝置具有高 整合化而且小體積的特徵。 ® 另外，根據本實施例模式製成的半導體裝置能夠減少 用於每個半導體裝置的由半導體基底形成其積體電路的半 導體元件的，典型的爲單晶矽積體電路的數量。所以，跟 ' 習知的MCP相比，可以用更低成本，並更高産量地大量 • 生産半導體裝置，並且可以減少每個半導體裝置的生産成 本。 還有，因使用半導體基底製成的積體電路是倒裝晶片 形式，所以用於連接積體電路的電極墊和接線部分的端子 的接線數量可以被減少，因此可以製造體積更小的半導體 -25- (22) (22)1359468 裝置。 實施例模式4 本實施例模式中將說明其結構和實施例模式1至實施 例模式3不同的半導體裝置的製造方法。本實施例模式的 所有積體電路都是倒裝晶片形式，從這一點看，其和實施 例模式2以及實施例模式3不同。 首先，用圖6A-6 G示出本實施例模式的半導體裝置 的橫截面圖。在圖6A不出的用半導體基底形成積體電路 的第一半導體元件5 03具有和實施例模式3相同的結構（ 圖5A中的A2)，其具有絕緣基底501，第一接線部分 502，第一半導體元件503的電極墊5 04，凸塊505，以及 固定上述部件的樹脂506等。 其次’如圖6B所示，在第一半導體元件上中間夾絕 緣層601形成第二接線部分602。 接著，執行和實施例模式2相同的技術，用固定在第 二基底4〇6上的半導體膜形成由積體電路構成的第二半導 體層434。另外，用能夠剝離的粘合劑407固定第二基底 4〇6和用半導體膜形成由積體電路構成的第二半導體層 434。（將第二基底以及固定在第二基底的第二半導體元 件表示爲B1)(圖6C)。 其次’如圖6D所示，用粘合劑604將圖6C的B1固 定在第四基底6 03。具體地說，用粘合劑6〇4在第四基底 603上粘合形成有第二半導體層434的氧化膜層403。第 -26- (23) 1359468 四基底6 03可以採用玻璃，有機樹脂，金屬，塑膠， 瓷等作爲基底材料。藉由使用膜厚度薄的膜作爲第四 • ’可以減小半導體裝置的體積。另外，爲了提高散熱 第四基底最好採用諸如類金剛石碳（DLC)，銅，鋁等 率闻的材料。 - 接著，從第二半導體層434剝離作爲支架的第二 - 406和能夠剝離的粘合劑407。這之後，最好對從第 • 體電路的表面暴露出來的電極接線等的表面執行清洗 或氧電漿處理來清潔其表面。然後，分割第四基底， 形成晶片狀的半導體元件。在此，將晶片狀的第四基 - 下文中將其稱爲第五基底1 603 )，以及轉移到其上 - 二半導體元件1 434表示爲C2。在第二半導體元件 上’形成在第二半導體元件上之氧化層1 403和第五 1603以粘合層1604固定（圖6Ε)。 另外，在第二半導體元件1 434上用粘合層1604 ® 在其表面形成的氧化膜層1403和第五基底1603。 然後’如圖6F所示，在第一半導體元件A3上 第二半導體元件C2。具體地說，一邊對準第二接線 ' 6〇2和第二半導體元件表面的電極墊605的位置一邊 • 合劑進行粘合。在本實施例模式中，用各向異性導電 ACF或者各向異性導電聚合物ACP 606施壓於在第 導體元件的表面形成的第二接線部分6 02和第二半導 件表面的電極墊605。 然後，如圖6G所示，在絕緣基底501的通孔處 或陶 基底 性， 導熱 基底 二積 處理 從而 底（ 的第 1434 基底 粘合 粘合 部分 用粘 膜的 —半 體元 連接 -27- (24) 1359468 接線部分502的電極墊和外端608。 - 根據上述技術，可以製成疊層結構的半導體裝置，該 疊層包括使用半導體基底形成其積體電路的半導體元件， 以及使用半導體薄膜形成其積體電路的半導體元件。 根據本實施例模式製成的半導體裝置是層疊積體電路 - 而形成的半導體裝置，因由積體電路形成的半導體元件的 . 一部分是用半導體薄膜而形成，所以該半導體裝置具有高 # 整合化而且小體積的特徵。 另外，根據本實施例模式製成的半導體裝置能夠減少 用於每個半導體裝置的由半導體基底形成其積體電路的半 - 導體元件的，典型的爲單晶矽積體電路的數量。所以，跟 . 習知的MCP相比，可以用更低成本，並更高産量地大量 生産半導體裝置，並且可以減少每個半導體裝置的生産成 本。 還有，因所有在本實施例模式製成的半導體裝置的半 ^ 導體元件都是倒裝晶片形式，不使用連接半導體元件的電 極墊和接線部分的端子的接線，因此可以製造體積更小的 半導體裝置。第三基底採用具有絕緣性的諸如玻璃，有機 ' 樹脂，或陶瓷等作爲基底材料時，因半導體裝置的表面絕 • 緣，所以不用使用成形樹脂來密封·。因此，可以製造體積 更小的半導體裝置。 實施例 實施例1 -28- (25) 1359468 本實施例用圖7和圖8說明根據實施例模式1所示的 • 技術獲得的半導體裝置的製造方法的例子，該半導體裝置 • 是層疊由單晶矽基底製造的積體電路（第一積體電路）和 由多晶矽膜製造的積體電路（第二積體電路）而構成的疊 層。 ' 如圖7A所示，用濺射法在玻璃基底（第一基底700 . )上形成鎢膜（膜的厚度爲10nm-200nm，較佳50nm-75nm) • 作爲金屬膜701，然後，在不暴露於大氣的情況下，形成 並疊加氧化矽膜（膜的厚度爲150nm-200nm) 702作爲氧化 膜。此處，在鎢膜701與氧化矽膜702之間形成厚度約爲 - 2nm-5nm的非晶態的氧化錫膜703。注意，因爲濺射法會 • 在基底邊緣形成膜，較佳的用〇2灰化等選擇性地清除掉 形成在基底邊緣的鎢膜和氧化矽膜。在後繼的剝離技術中 ，鎢膜和氧化鎢膜的接觸面，氧化鎢膜中或者氧化鎢膜和 氧化矽膜的接觸面産生分離。 ^ 另外，金屬膜701也可以利用含有鎢的合金，例如 W-Mo合金來代替鎢膜，調節該合金的成分比例來控制剝 離的容易程度。另外，也可以用離子注入技術或離子摻雜 ' 技術，將氮元素摻雜到氧化物膜中從而使剝離變得困難， • 或將氧元素摻雜到氧化物膜中從而使剝離變得容易。 接著，用PC VD法形成作爲基底絕緣膜的氧氮化矽膜 (膜的厚度爲lOOnm，圖中沒有表示出），形成並層疊非 晶矽膜704 (膜的厚度爲54nm )而不於暴露於大氣。 接著，可以採用已知的結晶化技術（例如固相生長或 -29- (26) (26)1359468 雷射結晶化’以及利用金屬催化劑的結晶化方法）來形成 多晶矽膜。然後’按所希望的形狀實施圖案從而形成多晶 矽區域’然後製造以該多晶矽區域作爲啓動區的TFT ( p 通道型TFT 705，708和η通道型TFT 706，707)。此處 ’適當地形成閘極絕緣膜，形成閘極電極，並藉由摻雜雜 質到啓動區形成源區/汲區，然後形成中間層絕緣膜，形 成源極電極或汲極電極，並實施啓動處理。 本實施例採用利用金屬催化劑的結晶化方法來獲得多 晶矽膜。確切地說，摻雜金屬元素Ni到非晶矽膜，並進 行550 °C下4小時的熱處理。該熱處理技術同時也實現了 氧化鎢膜703的結晶化。然後，用連續振蕩型雷射器輻照 多晶矽膜來提高該多晶矽膜的結晶性，並且，按所希望的 形狀蝕刻多晶矽膜並使TFT的通道長方向和雷射光束的 掃描方向一致。使用這樣的多晶矽膜作爲啓動區的TFT 能夠獲取高場效應遷移度。另外，互相組合p通道型TFT 705和η通道型TFT 706，以及p通道型TFT 708和η通 道型TFT 707從而構成CMOS電路（圖7Β)。 接著，形成中間層絕緣膜709，然後形成通孔並且形 成連接於TFT的接線710，711作爲電極墊（圖7C)。 然後，如圖7D所示，將可溶於水或醇類的粘合材料 721塗敷在整個表面’並進行焙燒。環氧樹脂、丙烯酸樹 脂、矽樹脂等中任何一種可以構成上述粘合劑。在此，用 旋塗塗敷由可溶性樹脂（東亞合成制：VL-WSHL10)製成的 膜（膜的厚度爲30μπ〇 721，進行初步固化後實現正式固 -30- (27) 1359468 化。 • 爲了使後面的剝離技術容易被實施，下述技 . 分降低鎢膜701和氧化矽膜702的粘合性。用於 粘合性的處理是雷射照射，其中用雷射沿著要剝 周邊部分照射鎢膜701或氧化矽膜702，或沿著 • 域的周邊部分從外部施加局部壓力，以損壞氧化 . 的層內的一部分或交接面的一部分。具體地說， • 筆等垂直壓下硬針，並且邊移動該層邊施加負荷 用劃線器裝置並且將下壓量設在1mm，以便邊 邊施加壓力。以這種方式在剝離之前對容易發生 - 的部分，實施選擇性（部分地）降低粘合性的預 . 引發機制是重要的，從而避免了剝離失敗並且提 率。 然後，使用能夠剝離的粘合介質（雙面薄板 貼由可溶性樹脂製成的膜72 1到第二基底723。 ^ 用能夠剝離的粘合介質（雙面薄板）722粘貼第 第一基底700 (圖中未示出）。第三基底保護 7〇〇在後面的技術中不受損傷。第二基底723和 • 最好採用強度比第一基底700更高的基底，比如 . 底等。 然後，如圖7E所示，從部分降低粘合性的 剝離，用物理方法剝離提供有鎢膜701的第一基 利用較小的力就可剝離基底（例如，利用人的手 嘴吹出氣體的吹壓，利用超聲，等等）。在本實 術用於部 部分降低 離區域的 要剝離區 矽膜702 用金剛石 。最好使 移動該層 剝離現象 處理，即 局了成品 )722 粘 並且，使 三基底到 第一基底 第三基底 ，石英基 區域開始 底 7 0 〇 〇 ’利用噴 施例中， -31 - (28) 1359468 氧化矽膜和氧化鎢膜的接觸面産生分離。根據上述步驟’ • 可以從第一基底700上分離氧化矽膜7〇2上形成的由多晶 . 矽膜製成的積體電路。另外，氧化鎢如殘留在氧化矽膜 7 02的表面，氧化矽膜702和第一積體電路之間的粘合力 有可能因此而變小，所以，用蝕刻等方法完全清除該殘留 - 物從而提高粘合力。這之後，分割第二基底723’形成第 . 二積體電路。 • 接著，如圖8A所示，在絕緣基底73G上形成接線部 分73 1，然後用粘合劑在該絕緣基底和接線部分之上安裝 由單晶矽基底製成的第一積體電路73 4»注意，爲了實現 . 連接接線部分73 1和焊料球等外端，在絕緣基底730上形 . 成通孔。 該接線部分是根據光微影方式用金的合金形成圖案。 而且，第一積體電路採用已知的技術形成場效應電晶 體的FET，並用該FET形成積體電路。本實施例在單晶 ® 矽基底750上形成並互相組合N通道金屬氧化物半導體 場效應電晶體的NMOSFET735，736和P通道金屬氧化物 半導體場效應電晶體的PMOSFET737，738，從而構成互 補型 MOS的 CMOS電路。注意，本實施例示出的 • NMOSFET 735，736 和 PMOSFET 737，738 是由源區 / 汲區 7 52，753，閘極電極754和中間層絕緣膜755，756構成 的（在此，以NMOSFET 735爲典型來舉例說明），而且 ，用於與各個FET連接的接線的電極墊（圖8A中的739 ，74 0 )暴露出於中間層絕緣膜緣膜的表面。並且，各個 -32- (29) 1359468 FET被氧化膜751分離。該氧化膜的形成方法可以用選擇 . 氧化法（又稱局部氧化法，即LOCOS)或溝槽隔離法。
• 注意，在同—半導體基底上形成NMOSFET和 PMOSFET的情況下’就需要提供具有不同於基底的導電 性的導電性區域（阱），其方法包括P阱系統，其中在N • 型基底上形成P阱，在P阱上形成N通道電晶體以及在 • N型基底上形成P通道電晶體；N阱系統，其中在p型基 Φ 底上形成N阱’在N阱上形成p通道電晶體以及在p型 基底上形成N通道電晶體；以及雙阱系統，在N型或p 型基底上形成N阱和P阱’在N阱上形成p通道電晶體 • 以及在P阱上形成N通道電晶體。而且，雖然示出具有 . 一個通道形成區的FET，但並不限制於此，並且feT可 以具有多個通道。 然後’如圖8B所示’用粘合材料741在用矽基底製 成的第一積體電路734上粘合形成有第二積體電路的氧化 砂層1702。另外’桌_積體電路是在氧化砂層1702上形 成的CMOS電路，形成有電極墊。還有，該表面上固定有 用可溶性樹脂1721和能夠剝離的粘合介質1722分離了的 • 第二基底（下文中稱爲第三基底1 723 )。重要的是，用 • 粘合材料741粘合的氧化矽層1702和第一積體電路734 的粘合性高於用可溶性樹脂1 72 1以及能夠剝離的粘合介 質1722粘合的第三基底1723和第二積體電路的粘合性》 本實施例使用粘合薄板作爲粘合材料741，而且一邊對準 第一和第二積體電路的位置使其不覆蓋電極墊73 9，74〇 -33- (30) 1359468 ，一邊實施粘合。 • 接著，如圖8C所示，從能夠剝離的粘合介質（雙面 . 薄板）1 722分離第三基底1 723後，從可溶性樹脂1721 剝離能夠剝離的粘合介質（雙面薄板）1 722。另外，也可 以將雙面薄板和第三基底二者同時一起從可溶性樹脂剝離 • 〇 - 然後，用可溶化可溶性樹脂172 1並清除掉該可溶性 • 樹脂1721。如果在此有可溶性樹脂被殘留，會成爲次品 的原因，所以較佳的藉由清洗處理或〇2電漿處理來清潔 電極墊710，711的表面。 接著，圖8D所示，第一積體電路上的電極墊739, . 740和接線部分的端子741，742分別藉由接線743，744 電連接在一起，然後，第二積體電路上的電極墊710, 711和接線部分的端子745，746分別藉由接線747，748 電連接在一起。 ® 藉由以上步驟，可以製造由單晶矽基底製成的積體電 路（第一積體電路）和多晶矽膜製成的積體電路（第二積 體電路）層疊而形成的半導體裝置。 實施例2 本實施例以本發明的電子器具之一的行動電話爲例， 用圖3A說明封裝實際被搭載到電子器具的情況。 圖3 A表示的行動電話的模組是在印刷線路板8 1 6上 搭載層疊於記憶體811上的CPU 802(圖3A中的區域 -34- (31) 1359468 802/8 1 1 )，電源電路803，層疊於聲頻處理電路 - 控制器801 (圖3A中的領域801/829)，傳送 - 804，以及其他的電阻，緩衝器，電容元件等元 ，面板800藉由FPC 8 08 (柔性印刷電路）和印 816粘附在一起。面板800上安裝有發光元件提 • 圖素的圖素部份8 05，選擇該圖素部份8 05具有 . 掃描線驅動電路8 06，饋送聲頻訊號到被選中的 # 號線驅動電路8 07。 電源電壓以及從鍵盤輸入的各種訊號藉由配 輸入終端的印刷線路板用的介面部份（I/F ) 809 - 刷線路板8 1 6。另外，用於和天線之間的訊號收 . 埠8 1 0提供在印刷線路板8 1 6上。 另外，本實施例用FPC 808將面板800連接 路板816上，然而不一定必須是該結構。也可以 底板上載晶片的COG方式，在面板8 00上直接 ^ 器801，聲頻處理電路829，記憶體811，CPU 源電路8 0 3。 而且，在印刷線路板816中，存在著形成在 之間的電容器以及接線本身具有的電阻，由此會 電壓和訊號的雜訊或使訊號傳遞變得遲鈍。因此 線路板816上提供諸如電容器或緩衝器之類的各 以便防止電源電壓和訊號的雜訊或防止訊號傳遞 〇 圖3 B是圖3 A所示的模組的方塊圖。 829上的 接收電路 件。另外 刷線路板 供在各個 的圖素的 圖素的訊 備有多個 饋送到印 發的天線 到印刷線 採用玻璃 搭載控制 802或電 各個接線 引起電源 ，在印刷 種元件， 變得遲鈍 •35- (32) 1359468 本實施例中，記億體 811包含 VRAM 832，DRAM 82 5，快閃記憶體826。VRAM 832儲存顯示在面板上的影 • 像資料，DRAM825儲存影像資料或聲頻資料，快閃記億 體826儲存各種程式。隨著記憶體容量的提高，裝載的面 積也擴大，所以，最好用單晶矽晶片製造記憶體。 • 電源電路803對面板800，控制器801，CPU 8 02， - 聲頻處理電路829，記憶體811，傳送接收電路804提供 Φ 電源電壓。另外，依據面板的規格，電源電路803也可以 裝備有電源。電源電路具有穩定控制向面板，控制器， CPU等供給電流的功能。所以，能夠藉由大量電流的雙極 - 電晶體適合作爲該元件，其結果是電源電路最好用矽晶片 . 製造。 CPU 802具有控制訊號產生電路820，解碼器821， 暫存器 822，演算電路 823，RAM 824，CPU用的介面 835等。藉由介面835輸入到CPU 8 02的各種訊號暫時儲 ® 存在暫存器8 22後，被輸入到演算電路823，解碼器821 等。演算電路8 23根據輸入來的訊號進行演算，然後指定 傳送各種命令的場所。另一方面，輸入到解碼器821的訊 號在解碼器821處被解碼後，被饋送到控制訊號產生電路 • 820中。控制訊號產生電路820根據輸入來的訊號生成包 含各種指令的訊號，該訊號被饋送到由演算電路823指定 的場所，具體地說，饋送到記憶體8 1 1，傳送接收電路 8 04，聲頻處理電路8 29以及控制器801等等。藉由使用 以多晶矽作爲啓動區的TFT來製造CPU，可以使其厚度 -36- (33) 1359468 減薄。
- 記憶體811，傳送接收電路8〇4，聲頻處理電路8M . 以及控制器801各自依據接收到的指令進行運作。下文將 就其運作進行簡單說明。 從鍵盤83 1輸入的訊號藉由程式介面8 09被饋送到搭 • 載在印刷線路板816上的CPU 802。控制訊號產生電路 . 820依據從鍵盤831輸入的訊號，將儲存在VRAM 832的 Φ 影像資料轉換爲預定格式，並饋送到控制器801。 控制器801配合面板的規格對從CPU 8 02饋送來的 包括影像資料的訊號執行資料處理，然後將處理過的訊號 - 饋送到面板800。控制器801依據從電源電路803輸入的 . 電源電壓或從CPU輸入的各種訊號，生成Hsync訊號 ，VsynC訊號’時鐘訊號CLK，交流電壓（AC Cont)，並 饋送到面板800。控制器可以使用以多晶矽作爲啓動區的 TFT來製造。 ® 傳送接收電路804處理天線833收發到的作爲電波的 訊號’傳送接收電路8 04具體包括隔離器，帶通濾波器， VCO (壓控振蕩器）’LPF (低通濾波器），耦合器，平 • 衡-不平衡轉換器（balun )等的高頻電路。傳送接收電路 . 804依據CPU802的指令，將收發訊號中包含聲頻資訊的 訊號’饋送到聲頻處理電路829。傳送接收電路因其中包 括高頻電路’所以是用GaAs半導體基底或矽晶片製成。 依據CPU802的指令被饋送來的包含聲頻資訊的訊號 在聲頻處理電路829中被解調成聲頻訊號，並被饋送到揚 -37- (34) (34)1359468 聲器828。另外，從傳聲器827傳送來的聲頻訊號在聲頻 處理電路829中被調製，並依據CPU802的指令被傳送到 傳送接收電路8〇4。聲頻處理電路是由放大器和轉換器來 形成。因放大器的特性的不均勻會嚴重影響到從揚聲器輸 出的音質，所以放大器較佳的採用其不均勻特性少的矽晶 片。另一方面，可以用多晶矽形成的TFT來製造轉換器 ，這樣可以使其厚度減薄。 根據實施例1製造的半導體裝置可以應用於層疊在記 憶體811上的CPU 802 (圖3A中的區域802/811)，或 應用於層疊在聲頻處理電路829上的控制器801 (圖3A 中的區域80 1/829 )。注意，本實施例雖然示出了具有上 述結構的半導體裝置，但本發明並不局限於這種結構。例 如，也可以採用以下的層疊結構，即將能夠用TFT形成 的電路（控制器801，CPU 802，聲頻處理電路829的轉 換器，選擇圖素部分的圖素的掃描線驅動電路806，饋送 聲頻訊號到被選中的圖素的訊號線驅動電路807 )任意層 疊在最好用矽晶片等半導體基底製成的電路（典型的是電 源電路803，傳送接收電路804，記憶體811，聲頻處理 電路829的放大器）之上。 根據本發明製造的半導體裝置是將由積體電路形成的 半導體元件層疊而形成，因其用半導體薄膜形成該半導體 元件的一部分，所以該半導體裝置的特徵是高整合化和小 體積。 另外，根據本實施例模式製成的半導體裝置能夠減少 -38- (35) 1359468 用於每個半導體裝置的由半導體基底形成其積體電路的半 - 導體元件的’典型的爲單晶矽積體電路的數量。所以，跟 • 習知的MCP相比’可以用更低成本，並更高産量地大量 生産半導體裝置，並且可以減少每個半導體裝置的生産成 本。 ^ 而且，藉由將用半導體基底形成其積體電路的半導體 ♦ 元件適用於電源電路，傳送接收電路，記億體或聲頻處理 # 電路的放大器等的高頻電路，高積體電路或者高容量電路 ，並且，藉由將用半導體薄膜形成其積體電路的半導體元 件適用於控制器，CPU，聲頻處理電路的轉換器，選擇圖 - 素部分的圖素的掃描線驅動電路或饋送聲頻訊號到被選中 . 的圖素的訊號線驅動電路等的能夠用TFT形成的電路， 可以製造體積更加小（也就是小面積加上低高度），功能 更加高（典型的是增加記憶體的容量等）的半導體裝置， 所以可以在電子器具有限的體積中更多地搭載該半導體裝 ^ 置，這樣不但可以實現電子器具的多功能化，而且可以實 現電子器具的小體積化，輕巧化。特別是便攜用電子器具 ，因其小體積化，輕巧化被重視，所以利用本發明的半導 ' 體裝置是有效的。 【圖式簡單說明】 圖1是本發明的半導體裝置的橫截面圖； 圖2是表示本發明的接線部分的視圖； 圖3A和3B分別是應用本發明的半導體裝置的電子 -39- (36) 1359468 器具的模組的俯視圖，以及其方塊圖； 圖4 A-4F是本發明的實施例模式1的示意圖； .圖5A-5D是本發明的實施例模式2的示意圖； 圖6 A-6G是本發明的實施例模式3的示意圖； 圖7 A-7 E是本發明的實施例1的示意圖； • 圖8A-8D是本發明的實施例1的示意圖； . 圖9是本發明的半導體裝置的橫截面圖。 • 本發明的選擇圖爲圖1 【主要元件符號說明】 . 1 0 1 :絕緣基底 . 1〇2 :接線層 1 〇 3 :粘合層 104 :半導體元件 1 〇 5 :粘合層 ® 1 0 6 :半導體元件 107 ··通孔 1 08 :外端 • 1 09 :電極墊 • 1 1 0 :電極墊 1 1 1 :接線 1 1 3 :接線 221 :金屬墊 222 :端子 -40- (37) 1359468 2 2 3 :接線 41 1 :絕緣基底 . 412 :接線部份 4 1 3 :半導體元件 4 1 4 :粘合層 ‘ 401 :基底 . 402 :金屬層 鲁 4 0 3 :氧化層 404 :第一半導體層 4 0 5 :非晶金屬氧化層 .. 4 3 5 :結晶金屬氧化層 . 43 4:第二半導體層 406 :第二基底 407 :粘合劑 4 5 0 :剝離體 ® 4 5 1 :待剝離體 435 :金屬氧化層 1 434 :第二半導體元件 ' 1 406 :第三基底 1 407 :粘合劑 1 4 0 3 :氧化層 421 :粘合劑 422 :電極墊 423 :電極墊 (38) 1359468 424 :端子 . 4 2 5 :端子 . 426 :接線 427 :接線 429 :外端 - 501 :絕緣基底 . 502 :接線部份 # 5〇3:第一半導體元件 5 04 :電極墊 5 05 :連接端子 . 5 0 6 :樹脂 . 5 1 1 :粘合劑 7 3 0 :絕緣基底 7 3 1 :接線部份 7 3 2 :粘合劑 Φ 734:第-積體電路
73 5、73 6 : NMOSFET 73 7、73 8 ： PMOSFET • 7 5 0 :單晶矽基底 - 752 、 753 :源/汲區 7 5 4 :閘極電極 755、756:中間層絕緣膜 739 ' 740 :電極墊 751 :氧化膜 -42 (39) 1359468 741 :粘合材料 1 702 :氧化矽膜 1 72 3:第三基底 1721 :可溶性樹脂 1 722 :粘合介質 743 ' 744 ：接線 u 745、746 :接線部份 • 747 、 748 :接線 8 1 6 :印刷線路板 802 ： CPU . 8 1 1 :記憶體 8 0 3 :電源電路 8 〇 1 :控制器 5 1 2 :電極墊 5 13 :端子 鲁5 1 4 :接線 5 1 6 :外端 6 0 1 :絕緣層 • 602 :第二接線部份 . 603 :第四基底 6 04 :粘合劑 1 603 :第五基底 1 6 0 4 :粘合層 605 :電極墊 (40) 1359468 606 :各向異性導電膜 （ACF) 608 :外端 701 :金屬膜 700 :第一基底 702 :氧化膜 、 703 :氧化鎢膜 < 704 :非晶矽膜
_ 705、708: p 通道型 TFT 706、707 : η 通道型 TFT 709 :中間層絕緣膜 . 7 1 0、7 1 1 :接線 7 2 1 :粘合劑 7 2 2 :粘合介質 72 3 :第二基底 8 29 :聲頻處理電路 ® 8 04 :傳送接收電路 8 00 :面板 8 1 6 :印刷線路板
808 ： FPC - 8 0 5 :圖素部份 8 06:掃描線驅動電路 807:訊號線驅動電路 809 :介面部份 8 1 0 :天線埠 -44 (41) (41)1359468
8 3 2 ： VRAM
825 ： DRAM 826 :快閃記憶體 820 :控制訊號產生電路 821 :解碼器 822 :暫存器 8 2 3 :演算電路 824 ： RAM 8 3 5 :介面 8 0 1 :控制器 83 1 :鍵盤 8 3 3 :天線 82 8 :揚聲器 827 :傳聲器

Claims (1)

1359468 f公告ί，丨。月喂 十、申請專利範圍 4 第095 1 43 759號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國99年10月14日修正 1_—種半導體裝置，包含： —絕緣基底，包含有一第一接線部份； φ 一第一半導體元件，包含—半導體基底及—第二接線 部份，其中該第一半導體元件被形成在該絕緣基底上並經 由一凸塊電連接至該第一接線部份；及 一第二半導體元件，包含多數薄膜電晶體及一電極墊， 其中該第二半導體元件被形成在該第一半導體元件上，及 其中該電極墊係經由內置於其間之各向異性導電聚合物電 連接至該第二接線部份。 2·—種半導體裝置，包含： • 一絕緣基底，包含一第一接線部份； 一第一半導體元件，包含一半導體基底及一第二接線 部份，其中該第一半導體元件係形成在該絕緣基底上，其間 . 安置有一粘合劑並經由一凸塊電連接至該第一接線部份； 及 一第二半導體元件，包含多數薄膜電晶體及—電極墊， 其中該第一半導體兀件係形成在該第一半導體元件上，及 其中該電極墊係經由內置於其間之各向異性導電聚合物電 連接至該第二接線部份。 -1 - b 1359468
3·—種半導體裝置，包含： 一絕緣基底，包含一第一接線部份及多數通孔； 一第一半導體元件，包含一半導體基底及一第二接線 部份，其中該第一半導體元件係形成在該絕緣基底上並經 由一凸塊電連接至該第一接線部份；及 一第二半導體元件，包含多數薄膜電晶體及—電極墊， 其中該第二半導體元件係形成在該第一半導體元件上及 其中該電極墊係經由內置於其間之各向異性導電聚合物電 連接至該第二接線部份。 4. —種半導體裝置，包含： —絕緣基底，包含一第一接線部份及多數通孔； —第一半導體元件，包含一半導體基底及—第二接線 部份，其中該第一半導體元件係形成在該絕緣基底上，其間 安置有一粘合劑並經由一凸塊電連接至該第一接線部份· 及 一第二半導體元件，包含多數薄膜電晶體及—電極塾， 其中該第二半導體元件係形成在該第一半導體元件上，及 其中該電極墊經由一內置於其間之各向異性導電聚合物電 連接至該第二接線部份。 5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之半導體 裝置，其中該半導體基底爲一單晶矽基底與—化合物半導 體基底之至少之一。 6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之半導體 裝置，其中該第一半導體元件包含選自由電源電路、傳送 k -2- 1359468 接收電路、記憶體、及聲頻處理電路的放大器所構成之群 組中的至少一種。 7.如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之半導體 裝置，其中該第二半導體元件包含選自由像素部份的掃描 線驅動電路、訊號線驅動電路、控制器、CPU、及聲頻處 理電路之變換器所構成之群組中之至少一種。 8·如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之半導體 ^ 裝置，其中該絕緣基材包含選自由聚醯亞胺、氧化鋁、陶 瓷、及玻璃環氧樹脂所構成之群組之一種材料。 9·如申請專利範圍第3或4項所述之半導體裝置，其中 該等多數通孔係被塡入多數焊錫球。
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