(57)【要約】【課題】素子基板の剛性を確保することと、ゲート絶縁膜に効率良く水素を供給することを、両立させることができる技術を提供する。【解決手段】本発明の半導体素子の製造方法は、素子基板２の第１面側にトランジスタ３とこれに電気的につながる配線層１２，１６を形成する工程と、素子基板２の第１面と反対側の第２面に複数の孔２１を形成する工程と、それらの孔２１を通して素子基板２の第２面からトランジスタ３のゲート絶縁膜５に水素を供給する工程とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子基板の第１面側にトランジスタを形成する工程と、
前記素子基板の第１面と反対側の第２面に孔を形成する工程と、
前記孔を通して前記素子基板の第２面から前記トランジスタのゲート絶縁膜に水素を供給する工程と
を有する半導体素子の製造方法。
【請求項２】
前記水素の供給を行なう前に、前記素子基板の第２面をエッチング又は研磨することにより、当該素子基板を薄化する
請求項１記載の半導体素子の製造方法。
【請求項３】
前記水素の供給を、水素シンター処理、水素アニール処理又は水素プラズマ処理、あるいは水素イオン注入処理及びアニール処理により行なう
請求項１又は２記載の半導体素子の製造方法。
【請求項４】
前記水素の供給を行なった後の熱処理を４５０℃以内の条件で行なう
請求項１、２又は３記載の半導体素子の製造方法。
【請求項５】
前記水素の供給を行なった後に、前記素子基板の第２面又は第１面に支持基板を貼り付ける
請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の半導体素子の製造方法。
【請求項６】
第１面側にトランジスタが形成されるとともに、前記第１面と反対側の第２面に孔が形成された素子基板を有する
半導体素子。
【請求項７】
前記素子基板の第２面又は第１面に支持基板が貼り付けられている
請求項６記載の半導体素子。
【請求項８】
第１面側にトランジスタが形成されるとともに、前記第１面と反対側の第２面に孔が形成された素子基板を有する半導体素子を用いて構成されている
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランジスタを有する半導体素子とその製造方法、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の一つの形態として固体撮像素子が知られている。固体撮像素子の代表的なものとして、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサがある。この種の固体撮像素子では、画素の特性として、ノイズ特性が挙げられる。固体撮像素子のノイズは、ランダムノイズと固定パターンノイズに大別される。また、代表的なランダムノイズには、暗電流ショットノイズ、ＦＤ（フローティング・ディフュージョン）のリセットノイズ、ＦＤのアンプノイズ、光ショットノイズがある。
【０００３】
また、ノイズの原因としては、次の（１）〜（４）に起因するものが挙げられる。
（１）シリコンの禁止帯の深い準位に起因するもの。
（２）容量Ｃを充電する場合の熱雑音に起因するもの。
（３）ＦＤアンプを構成する増幅器のトランジスタのゲート絶縁膜の準位に起因するもの。
（４）光がフォトンという粒子の性質をもっていることに起因するもの。
このうち、近年の固体撮像素子においては、（１）によるノイズは無視できるほど小さくなっている。また、（２）によるノイズは回路的に抑圧可能となっている。このため、固体撮像素子のノイズは、（３）に起因するものが支配的になってきている。（４）によるノイズは、撮像条件として光量が多い場合には、（３）によるノイズよりも目立つ場合がある。
【０００４】
このような技術的背景から、半導体素子の素子基板上に形成されるトランジスタのゲート絶縁膜の界面準位を水素の供給によって低減する技術が提案されている。また、ポリシリコン薄膜を用いたＴＦＴ構造をとる半導体素子や、ＳＯＩ基板を用いた半導体素子においても、トランジスタのVth（閾値電圧）やSwingの回復を行なうために、水素の供給によってゲート絶縁膜の界面準位を低減する方法が提案されている。一例として、特許文献１には、ゲート電極上に形成される酸化膜を水素が拡散できるだけの薄い膜厚とすることで、ゲート電極下のゲート絶縁膜に水素を供給する技術が開示されている。なお、ＴＦＴは「Thin Film Transistor」の略称であり、ＳＯＩは「Silicon on Insulator」の略称である。
【０００５】
上記特許文献１に記載された技術では、トランジスタのゲート絶縁膜に水素を供給する場合に、トランジスタの上層に形成される種々の膜（例えば、層間絶縁膜、配線層のバリアメタル膜、銅配線の拡散防止膜など）が、水素の供給を阻害する膜として存在する。このため、ゲート絶縁膜まで水素を効果的に供給できないという問題があった。
【０００６】
そこで、特許文献２には、表面にトランジスタが形成された半導体基板の裏面を研削又は研磨することで、当該半導体基板を薄くし、その後、半導体基板の裏面からトランジスタのゲート絶縁膜に水素を供給する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−９４７４６号公報
【特許文献２】特開２００８−１０８７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２に記載された技術では、半導体基板の裏面から効率良くゲート絶縁膜に水素を供給するために半導体基板の厚みを薄くすると、基板自体の剛性が低下してしまう。このため、その後の工程で半導体基板の取り扱いが困難になる。また、半導体基板の剛性を確保するために研削量又は研磨量を少なくすると、ゲート絶縁膜に効率良く水素を供給できなくなる。
【０００９】
本発明の目的は、素子基板の剛性を確保することと、ゲート絶縁膜に効率良く水素を供給することを、両立させることができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る半導体素子の製造方法は、素子基板の第１面側にトランジスタを形成する工程と、前記素子基板の第１面と反対側の第２面に孔を形成する工程と、前記孔を通して前記素子基板の第２面から前記トランジスタのゲート絶縁膜に水素を供給する工程とを有するものである。
【００１１】
本発明に係る半導体素子の製造方法においては、素子基板の第１面側にトランジスタを形成した後、素子基板の第２面に孔を形成してから水素を供給することにより、孔を形成しない場合に比較して、トランジスタのゲート絶縁膜に水素が到達しやすくなる。
【００１２】
本発明に係る半導体素子は、第１面側にトランジスタが形成されるとともに、前記第１面と反対側の第２面に孔が形成された素子基板を有するものである。
【００１３】
本発明に係る半導体素子においては、素子基板の構造として、トランジスタが形成される第１面と反対側の第２面に孔が形成されている。このため、半導体素子を製造する場合に、その孔を通して素子基板の第２面から水素を供給することにより、孔が形成されていない場合に比較して、トランジスタのゲート絶縁膜に水素が到達しやすくなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、水素供給のターゲットとなるトランジスタのゲート絶縁膜に対して、素子基板の第２面から水素を供給する場合に、素子基板の第２面に孔を形成することにより、ゲート絶縁膜に対する水素の供給効率を高めることができる。また、素子基板の面内で孔が形成されていない肉厚部分で、素子基板の剛性を高く維持することができる。このため、素子基板の剛性を確保することと、ゲート絶縁膜に効率良く水素を供給することを、両立させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体素子の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る半導体素子の製造方法を説明する図（その１）である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る半導体素子の製造方法を説明する図（その２）である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る半導体素子の製造方法を説明する図（その３）である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る半導体素子の製造方法を説明する図（その４）である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る半導体素子の製造方法を説明する図（その５）である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る半導体素子の製造方法を説明する図（その６）である。
【図８】シリコン基板の第２面（裏面）から水素を供給してシリコン中に水素を拡散させた場合の、シリコン基板の深さ方向（厚み方向）に対する水素濃度をシミュレーションした結果を示す図である。
【図９】支持基板を付加した素子構造の一例を示す断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る半導体素子の構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る半導体素子の構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る半導体素子の構成を示す断面図である。
【図１３】本発明が適用される撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図１４】本発明の変形例に係る半導体素子の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明の技術的範囲は以下に記述する実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
【００１７】
本発明の実施の形態については、以下の順序で説明する。
１．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態
３．第３の実施の形態
４．第４の実施の形態
５．適用例
【００１８】
＜１．第１の実施の形態＞
［半導体素子の構成］
図１は本発明の第１の実施の形態に係る半導体素子の構成を示す断面図である。図示した半導体素子１は、素子基板として、半導体基板２を用いた構成となっている。半導体基板２は、Ｐ型の半導体基板であるシリコン基板によって形成されている。半導体基板２の第１面（上面）側には、トランジスタ３が形成されている。トランジスタ３は、ゲート電極４と、ゲート絶縁膜５と、ソース・ドレイン領域６，７とによって構成されている。ゲート電極４は、ゲート絶縁膜５上に形成されている。ゲート電極４は、例えばポリシリコンによって形成されるものである。ゲート絶縁膜５は、ゲート電極４と半導体基板２の間に介在している。ゲート絶縁膜５は、例えば酸化シリコン膜によって形成されるものである。ゲート電極４の一方と他方の側面にはサイドウォール８が形成されている。ソース・ドレイン領域６，７は、それぞれＮ型の不純物領域によって構成されている。ソース・ドレイン領域６，７は、サイドウォール８をマスクに用いた不純物イオンの導入（注入）により、半導体基板２に自己整合的に形成されるものである。
【００１９】
半導体基板２の第１面には、上述したゲート電極４やソース・ドレイン領域６，７を覆う状態で、その全面に絶縁膜９が形成されている。絶縁膜９は、例えば酸化シリコン膜と窒化シリコン膜を順に積層した積層膜によって形成されるものである。さらに、半導体基板２の第１面には、トランジスタ３を覆う状態で第１層間絶縁膜１０が形成されている。第１層間絶縁膜１０には、トランジスタ３に導通するコンタクト部１１と第１配線層１２が形成されている。第１層間絶縁膜１０の上には第２層間絶縁膜１４が形成されている。第２層間絶縁膜１４には第１配線層１２に導通するコンタクト部１５と第２配線層１６が形成されている。第１配線層１２及び第２配線層１６は、それぞれ銅を配線材料に用いたダマシン法により埋め込み構造で形成されている。また、第１層間絶縁膜１０及び第２層間絶縁膜１４の表面や配線溝部分には、銅の拡散を防止する拡散防止膜１７が形成されている。拡散防止膜１７は、例えば窒化シリコン膜によって形成されるものである。
【００２０】
さらに、第２層間絶縁膜１４の上にはパッシベーション膜１８が形成されている。パッシベーション膜１８は、例えば酸化シリコン膜と窒化シリコン膜を順に積層した積層膜によって形成されるものである。パッシベーション膜１８には第２配線層１６に導通するコンタクト部１９と電極パッド部２０が形成されている。電極パッド部２０は、例えばアルミニウムパッドによって形成されるものである。電極パッド部２０の表面は、パッシベーション膜１８に形成された開口部分で外部に露出している。
【００２１】
一方、半導体基板２の第２面（下面）には複数の孔２１が形成されている。半導体基板２の第１面と第２面は表裏の関係になっている。一般に、トランジスタ３やこれに導通する配線層（１２，１６）が形成される第１面は半導体基板２の「表面」と呼ばれ、その反対側となる第２面は半導体基板２の「裏面」と呼ばれている。各々の孔２１は、半導体基板２の第２面内において、トランジスタ３のゲート絶縁膜５から等しい距離を隔てた位置に設けられている。各々の孔２１は、半導体基板２の第２面を部分的に深さ方向（板厚方向）に掘り込むかたちで形成されている。このため、半導体基板２の基板面内において、孔２１が形成されている部分の厚み寸法Ｔ１は、孔２１が形成されていない部分の厚み寸法Ｔ２よりも小さく（薄く）なっている。この場合、各部の厚み寸法の差分（Ｔ２−Ｔ１）は、孔２１の深さ寸法に相当するものとなる。厚み寸法Ｔ１は、孔２１の深さ寸法をパラメータとして、好ましくは１００μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下（いずれも最小値はゼロより大）とするのがよい。その理由については、後段で説明する。
【００２２】
［半導体素子の製造方法］
まず、ウエハ状態の半導体基板２を用意したら、図２に示すように、半導体基板２の第１面側にトランジスタ３を形成する。トランジスタ３を形成する工程は、ゲート絶縁膜５を形成する工程と、ゲート電極４を形成する工程と、絶縁膜９を形成する工程と、サイドウォール８を形成する工程と、ソース・ドレイン領域６，７を形成する工程とを含む。
【００２３】
次に、周知の配線プロセスを適用して、図３に示すように、半導体基板２の第１面側に、第１層間絶縁膜１０、コンタクト部１１、第１配線層１２、第２層間絶縁膜１４、コンタクト部１５、第２配線層１６、拡散防止膜１７を形成する。このとき、半導体基板２の第２面には、拡散防止膜１７の形成と同時に、当該拡散防止膜１７と同じ成膜材料の膜２２が形成される。
【００２４】
次に、図４に示すように、半導体基板２の第１面側の第２層間絶縁膜１４上に、パッシベーション膜１８、コンタクト部１９、電極パッド部２０を形成する。電極パッド部２０の表面は、パッシベーション膜１８に開口部を形成することで外部に露出させる。
【００２５】
次に、図５に示すように、半導体基板２の第２面を覆っている膜２２を、例えばエッチング又は研磨によって除去する。これにより、半導体基板２の第２面が外部に露出した状態となる。このとき、半導体基板２の第２面をエッチング又は研磨することにより、膜２２を除去すると同時に、半導体基板２を薄化してもよい。この段階で半導体基板２を薄化すれば、次の工程で孔２１を形成する場合に、孔開け加工に要する時間を短縮することができる。ここで記述する「薄化」とは、半導体基板２全体の厚みを薄くすることを意味する。
【００２６】
次に、図６に示すように、半導体基板２の第２面に所定の深さで複数の孔２１を形成する。各々の孔２１は、半導体基板２の基板面内で、トランジスタ３のゲート絶縁膜５から等距離を隔てた位置に形成することが望ましい。孔２１の形成方法としては、例えば、エッチング法を採用すればよい。好ましくは、プラズマを用いた異方性エッチングで孔２１を形成することにより、孔径を深さ方向で均一にすることができる。
【００２７】
次に、図７に示すように、先ほど形成した孔２１を通して半導体基板２の第２面からトランジスタ３のゲート絶縁膜５に水素を供給する。水素の供給は、水素シンター処理で行なってもよいし、水素アニール処理（水素を含むガスでのアニール処理）で行なってもよいし、水素プラズマ処理（水素を含むガスでのプラズマ処理）で行なってもよい。また、それ以外にも、水素イオン注入処理及びアニール処理により、水素の供給を行なってもよい。その場合は、半導体基板２の第２面に水素イオンを注入した後、半導体基板２のアニール処理を行なうことになる。
【００２８】
このような水素供給に際しては、その前の孔開け工程で半導体基板２の第２面に複数の孔２１を形成しているため、孔２１を形成した部分の厚み寸法Ｔ１が、孔２１が形成されていない部分の厚み寸法Ｔ２よりも小さくなっている。このため、半導体基板２の第２面に孔２１を形成しないで水素供給を行なう場合に比較して、トランジスタ３のゲート絶縁膜５に水素が到達しやすくなる。また、半導体基板２の基板面内では、孔２１が形成されていない部分の厚み寸法Ｔ２が、孔２１が形成されている部分の厚み寸法Ｔ１よりも大きくなっている。このため、半導体基板２の剛性は、孔２１が形成されていない部分の肉厚で維持される。したがって、半導体基板２の第２面から水素供給を行なう場合に、予め半導体基板２の第２面に孔２１を設けておくことで、半導体基板２の剛性を必要以上に低下させることなく、トランジスタ３のゲート絶縁膜５に効率良く水素を供給することが可能となる。
【００２９】
ここで、シリコン基板の第２面（裏面）から水素を供給してシリコン中に水素を拡散させた場合の、シリコン基板の深さ方向（厚み方向）に対する水素濃度をシミュレーションした結果を図８に示す。なお、図８においては、キャリアガスの水素濃度を基準として正規化したときの水素供給濃度を縦軸にとり、シリコンの厚み寸法を横軸にとって、水素の拡散時間を変えてシミュレーションした結果をグラフで示している。この図からは、通常行われる４００℃、１時間の条件で水素シンター処理により水素供給を行なった場合に、シリコン基板（ウエハ）の平均的な厚み寸法８００μｍ程度では、キャリアガスの水素濃度の３０％弱しか裏面から水素を供給できないことが分かる。また、同じ処理時間又はそれに近い条件でキャリアガスの水素濃度の９０％以上の水素をシリコン基板の裏面から供給するには、半導体基板の厚み寸法を１００μｍ以下にする必要がある。このことは、別の言い方をすれば、半導体基板の厚み寸法を１００μｍ以下とすれば、キャリアガスの水素濃度の９０％以上の水素をシリコン基板の裏面から供給できることを意味している。
【００３０】
このため、本発明の実施の形態では、半導体基板２の第２面（裏面）から水素を供給するにあたって、キャリアガスの水素濃度の９０％以上の水素をゲート絶縁膜５に供給できるように、孔２１が形成されている部分の厚み寸法Ｔ１を１００μｍ以下としている。また、シリコンの厚みが薄くなるほど、水素供給のターゲットとなる部分での水素濃度が高くなるため、孔２１が形成されている部分の厚み寸法Ｔ１を１０μｍ以下とすることが望ましいとしている。これに対して、孔２１が形成されていない部分の厚み寸法Ｔ２は、その肉厚部分の存在によって半導体基板２の剛性を確保する狙いがある。このため、トランジスタ３を形成する前の半導体基板２の厚み寸法（平均的な厚み寸法８００μｍ程度）をそのまま残すようにしてもよい。また、上述したように水素供給処理を行なう前に半導体基板２を薄化加工する場合は、孔２１が形成されていない部分の厚み寸法Ｔ２を、半導体基板２を取り扱ううえで必要とされる剛性を維持できる範囲内の寸法に設定することが望ましい。
【００３１】
また、半導体基板２の裏面から水素供給を行なった後は、以降の工程（半導体素子１の製造工程やその後のセット工程を含む）において、熱処理を４５０℃以内の条件で行なうことが望ましい。このように水素供給処理後の熱処理の上限温度を規定することにより、トランジスタ３のゲート絶縁膜５に供給された水素が熱処理によって脱離することを有効に抑制することができる。このため、水素の脱離に伴うトランジスタ３の特性劣化を回避することが可能となる。
【００３２】
また、水素供給後の工程として、図９に示すように、半導体基板２の第２面に支持基板２３を貼り付けるようにしてもよい。また、支持基板２３は、図１４に示すように、半導体基板２の第１面に貼り付けるようにしてもよい。その場合は、支持基板２３を貫通するように貫通ビア２４を形成するとともに、貫通ビア２４の端部にパッド電極Ｐａを形成すればよい。また、図示はしないが、半導体基板２の第２面に絶縁膜を介してパッド電極を形成するとともに、このパッド電極を貫通ビアでつないで最終的にトランジスタ３に電気的に接続してもよい。基板同士の貼り合わせは、分子間力を利用して行なってもよいし、接着剤等を用いて行なってもよい。支持基板２３は、平板状の基板であって、ウエハ状態の半導体基板２と同じ外形及び寸法を有するものを用いるとよい。また、支持基板２３としては、例えば半導体基板２と同じ基板材料からなるシリコン基板を用いてもよいし、その他の基板、例えばガラス基板、サファイア基板などを用いてもよい。このように半導体基板２に支持基板２３を貼り合わせた構成とすれば、基板全体の強度を高めることができる。このため、半導体基板２の変形（反り等）を防止することができる。
【００３３】
＜２．第２の実施の形態＞
図１０は本発明の第２の実施の形態に係る半導体素子の構成を示す断面図である。図示した半導体素子１は、素子基板として、ガラス基板２５を用いた構成となっている。ガラス基板２５の第１面（上面）にはポリシリコン薄膜２６が形成され、このポリシリコン薄膜２６に上記トランジスタ３のソース・ドレイン領域６，７が形成されている。また、ガラス基板２５の第２面（下面）には、上記半導体基板２の場合と同様の条件で、複数の孔２７が形成されている。各々の孔２７は、上述した孔２１と同様の目的で設けられたものである。その他の構成や基本的な製造手順（製造方法）、作用効果などは、上記第１の実施の形態の場合と同様であるため、説明を省略する。なお、ここではガラス基板を素子基板に用いた構成を例示したが、これに代えてサファイア基板を素子基板に用いてもよい。また、素子基板として、ガラス基板やサファイア基板を用いた場合でも、基板材料に対する水素の拡散係数が、シリコン基板を用いた場合とほぼ同じオーダーとなる。このため、素子基板の第２面に孔を形成する場合の厚み寸法に関しては、上記第１の実施の形態と同様の条件で設定すればよい。
【００３４】
＜３．第３の実施の形態＞
図１１は本発明の第３の実施の形態に係る半導体素子の構成を示す断面図である。図示した半導体素子１は、素子基板として、ＳＯＩ基板２８を用いた構成となっている。ＳＯＩ基板２８は、ベースとなるシリコン基板２９と、ＢＯＸ酸化膜３０と、シリコン結晶薄膜３１によって構成されている。ＢＯＸ酸化層３０は、酸化シリコン膜によって形成されている。ＢＯＸ酸化膜３０及びシリコン結晶薄膜３１は、シリコン基板２９の一面（上面）に順に積層した状態で形成されている。このうち、シリコン結晶薄膜３１には、上記トランジスタ３のソース・ドレイン領域６，７が形成されている。また、ＳＯＩ基板２８の第２面に相当するシリコン基板２９の他面（下面）には、上記半導体基板２の場合と同様の条件で、複数の孔３２が形成されている。各々の孔３２は、上述した孔２１と同様の目的で設けられたものである。各々の孔３２は、ＢＯＸ酸化層３０に達しない深さで形成されているが、ＢＯＸ酸化膜３０に達する深さで形成されていてもよい。その他の構成や基本的な製造手順（製造方法）、作用効果などは、上記第１の実施の形態の場合と同様であるため、説明を省略する。なお、素子基板として、ＳＯＩ基板を場合でも、シリコンや酸化シリコンに対する水素の拡散係数がほぼ同じオーダーとなる。このため、素子基板の第２面に孔を形成する場合の厚み寸法に関しては、上記第１の実施の形態と同様の条件で設定すればよい。
【００３５】
＜４．第４の実施の形態＞
図１２は本発明の第４の実施の形態に係る半導体素子の構成を示す断面図である。ここでは、半導体素子の具体的な形態例として、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどの固体撮像素子を想定している。固体撮像素子からなる半導体素子１の素子基板としては、例えばシリコン基板からなる半導体基板２が用いられる。半導体基板２の第１面（上面）側には画素アレイ部３３と周辺回路部３４が設けられている。画素アレイ部３３は、平面視四角形（多くは長方形）に形成され、周辺回路部３４は、画素アレイ部３３の外側に形成されている。画素アレイ部３３には、図示はしないが、例えばフォトダイオード等の光電変換部やそこでの光電変換によって生成された信号電荷を読み出すためのトランジスタなどが多数形成されている。周辺回路部３４には、図示はしないが、例えば画素を駆動するための駆動回路や電極パッドなどが形成されている。
【００３６】
半導体基板２の第２面（下面）には、孔３５が形成されている。孔３５は、画素アレイ部３３が形成されている面の裏側に、画素アレイ部３３と同じか、それよりも大きな外形寸法をもって平面視四角形に形成される。ただし、半導体基板２の基板面内では、周辺回路部３４よりも内側の領域に孔３５が形成されている。このため、画素アレイ部３３が形成されている部分（孔３５が形成されている部分）の半導体基板２の厚み寸法Ｔ１１は、周辺回路部３４が形成されている部分（孔３５が形成されていない部分）の半導体基板２の厚み寸法Ｔ１２よりも小さくなっている。
【００３７】
上記の半導体素子１を製造する場合は、半導体基板２の第１面側にトランジスタを含む画素アレイ部３３を形成した後、半導体基板２の第２面に孔３５を形成し、その後、半導体基板２の第２面から孔３５を通してトランジスタのゲート絶縁膜に水素を供給する。これにより、画素アレイ部３３に形成されているすべてのトランジスタを対象に、大口径の孔３５を通して水素を供給することができる。このため、上記第１の実施の形態と同様の効果に加えて、各々のトランジスタのゲート絶縁膜に均一な濃度で水素を供給することができる。
【００３８】
なお、半導体基板２の第２面から水素供給を行なった後は、上記第１の実施の形態と同様に、半導体基板２の第２面に図示しない支持基板を貼り付けてもよい。
【００３９】
＜５．適用例＞
本発明は、例えば、パーソナルコンピュータ、テレビジョン、携帯電話、小型情報端末などの様々な電子機器に適用することが可能である。また、電子機器の一例として撮像装置に適用することも可能である。
【００４０】
図１３は本発明が適用される撮像装置の構成例を示すブロック図である。図示した撮像装置９０は、レンズ群９１を含む光学系、固体撮像装置９２、フレームメモリ９４、表示装置９５、記録装置９６、操作系９７及び電源系９８を有している。このうち、ＤＳＰ回路９３、フレームメモリ９４、表示装置９５、記録装置９６、操作系９７及び電源系９８は、バスライン９９を介して相互に接続されている。
【００４１】
レンズ群９１は、被写体からの入射光（像光）を取り込んで固体撮像装置９２の撮像面に結像する。固体撮像装置９２は、レンズ群９１によって撮像面に結像された入射光の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号として出力する。この固体撮像装置９２の素子構造として、先述した固体撮像素子の構造が適用される。
【００４２】
表示装置９５は、液晶表示装置や有機ＥＬ(electro luminescence)表示装置等のパネル型表示装置からなり、固体撮像装置９２で撮像された動画又は静止画を表示する。記録装置９６は、固体撮像装置９２で撮像された動画又は静止画を、不揮発性メモリやビデオテープ、ＤＶＤ(Digital Versatile Disk)等の記録媒体に記録する。
【００４３】
操作系９７は、撮像装置９０を使用する使用者による操作の下に、撮像装置９０が持つ様々な機能について操作指令を発する。電源系９８は、ＤＳＰ回路９３、フレームメモリ９４、表示装置９５、記録装置９６及び操作系９７の動作電源となる各種の電源を、これら供給対象に対して適宜供給する。
【００４４】
このような撮像装置９０は、例えば、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ、さらにはカメラ付き携帯電話機等のモバイル機器向けのカメラモジュールに適用される。但し、本発明はこれに限らず、例えば、固体撮像素子を備えるカメラを組み込んだ自動車や飛行機などの乗り物一般に適用することも可能である。その場合、例えば、自動車を例に挙げると、運転手の死角になる部分の映像をカメラで撮影して車内の表示装置に表示するシステムにおいて、車体の前部や後部、側部などに組み込まれるカメラ用の固体撮像素子として、上記実施の形態の素子構造を採用可能である。また、上記実施の形態の素子構造を採用した固体撮像素子を備える自動車、飛行機などの乗り物は、上述したモバイル機器向けのカメラモジュールを含む撮像装置と同様に、本発明に係る電子機器の一つの形態となり得る。
【符号の説明】
【００４５】
１…半導体素子、２…半導体基板、３…トランジスタ、５…ゲート絶縁膜、２１，２７，３２，３５…孔、２３…支持基板、２５…ガラス基板、２８…ＳＯＩ基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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