(57)【要約】【課題】傾斜面を有する構造を備える半導体装置の製造方法において、歩留まりを向上し、製造コストを低減するのに有利な技術を提供する。【解決手段】半導体装置の製造方法であって、シリコン基板の上に、前記シリコン基板の上面の一部が露出面となるように開口が設けられた部材を形成する第１工程と、前記露出面および前記部材にＸｅＦ２を含むエッチングガスを供給することにより、前記露出面から離れるにつれて前記部材の厚さが大きくなるように前記部材をエッチングする第２工程と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置の製造方法であって、
シリコン基板の上に、前記シリコン基板の上面の一部が露出面となるように開口が設けられた部材を形成する第１工程と、
前記露出面および前記部材にＸｅＦ２を含むエッチングガスを供給することにより、前記露出面から離れるにつれて前記部材の厚さが大きくなるように前記部材をエッチングする第２工程と、を含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
半導体装置の製造方法であって、
シリコン基板の上に、前記シリコン基板の上面の一部が露出面となるように開口が設けられた部材を形成する第１工程と、
前記露出面および前記部材にＸｅＦ２を含むエッチングガスを供給することにより、前記部材の第１の部分のエッチング量が、前記第１の部分よりも前記露出面から離れた位置の前記部材の第２の部分のエッチング量より大きくなるように、前記部材をエッチングする第２工程と、を含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記開口は、前記シリコン基板の上面に対する平面視における外形が長方形形状の溝を含む
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１工程の前に、前記シリコン基板に撮像素子を形成する工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記部材は、分光素子の少なくとも一部を構成する
ことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記分光素子は、前記部材の下に形成された光反射性の第１膜と、前記部材の上に形成された光反射性の第２膜と、を含む
ことを特徴とする請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記第２工程の後に、前記シリコン基板をチップ単位にダイシングする工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記部材は、酸化シリコン、窒化シリコンおよび酸窒化シリコンの少なくともいずれか１つである
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
半導体装置の製造方法であって、
シリコン基板の上に部材を形成し、前記部材の上に前記部材とは異なる第２の部材を形成する第１工程と、
前記シリコン基板の上面の一部が露出面となるように前記部材および前記第２の部材に開口を形成する第２工程と、
前記露出面および前記第２の部材にＸｅＦ２を含むエッチングガスを供給することにより、前記露出面から離れるにつれて前記第２の部材の厚さが大きくなるように前記第２の部材をエッチングする第３工程と、
前記第３工程の後、該第２の部材の形状を前記部材に転写する第４工程と、を含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
半導体装置の製造方法であって、
シリコン基板の上に部材を形成し、前記部材の上に前記部材とは異なる第２の部材を形成する第１工程と、
前記シリコン基板の上面の一部が露出面となるように前記部材および前記第２の部材に開口を形成する第２工程と、
前記露出面および前記第２の部材にＸｅＦ２を含むエッチングガスを供給することにより、前記第２の部材の第１の部分のエッチング量が、前記第１の部分よりも前記露出面から離れた位置の前記第２の部材の第２の部分のエッチング量より大きくなるように、前記第２の部材をエッチングする第３工程と、
前記第３工程の後、該第２の部材の形状を前記部材に転写する第４工程と、を含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第４工程では、
前記第２の部材、および、前記部材をエッチングして、前記成形された前記第２の部材の形状を前記部材に転写し、
前記部材のエッチングレートは、前記第２の部材のエッチングレートよりも大きい
ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記部材は、窒化シリコンで構成され、前記第２の部材は、酸化シリコンおよび酸窒化シリコンの少なくとも一方で構成されている
ことを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第１工程は、前記シリコン基板の上にカラーフィルタを形成する工程と、該カラーフィルタの上に前記部材を形成する工程と、を含む
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第１工程は、前記カラーフィルタを形成する工程の前に、前記シリコン基板の上面を平坦にする平坦化層を形成する工程をさらに含み、
前記カラーフィルタを形成する工程では、前記カラーフィルタは前記平坦化層の上に形成される
ことを特徴とする請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
半導体装置の製造方法であって、
基板の上に部材を形成する第１工程と、
前記部材の上にシリコンパターンを形成する第２工程と、
前記シリコンパターンおよび前記部材にＸｅＦ２を含むエッチングガスを供給することにより、前記シリコンパターンから離れるにつれて前記部材の厚さが大きくなるように前記部材をエッチングする第３工程と、を含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
半導体装置の製造方法であって、
基板の上に部材を形成する第１工程と、
前記部材の上にシリコンパターンを形成する第２工程と、
前記シリコンパターンおよび前記部材にＸｅＦ２を含むエッチングガスを供給することにより、前記部材の第１の部分のエッチング量が、前記第１の部分よりも前記シリコンパターンから離れた位置の前記部材の第２の部分のエッチング量より大きくなるように、前記部材をエッチングする第３工程と、を含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記第２工程では、アモルファスシリコンを用いて前記シリコンパターンを形成する
ことを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記基板は、ガラス基板を含む
ことを特徴とする請求項１５乃至請求項１７のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
入射光のスペクトル解析を行うための半導体装置は、例えば、基板上に形成された撮像素子と、該撮像素子の上に形成された分光素子と、を備える。該分光素子は、入射光を分光するための構造を、その上面に有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１３−５１２４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、分光素子の一部を構成する、上面がステップ状の傾斜構造の形成方法が開示されている。特許文献１の方法によると、Ｎ回のエッチング工程で、２Ｎ段のステップ状の傾斜構造を形成している。このように特許文献１の方法は、何度もエッチング工程を行う必要があるため、歩留まりの低下や製造コストの増大をもたらしうる。
【０００５】
本発明の目的は、傾斜面を有する構造を備える半導体装置の製造方法において、歩留まりを向上し、製造コストを低減するのに有利な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの側面は半導体装置の製造方法にかかり、前記半導体装置の製造方法は、シリコン基板の上に、前記シリコン基板の上面の一部が露出面となるように開口が設けられた部材を形成する第１工程と、前記露出面および前記部材にＸｅＦ２を含むエッチングガスを供給することにより、前記露出面から離れるにつれて前記部材の厚さが大きくなるように前記部材をエッチングする第２工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、歩留まりを向上し、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】半導体装置の構成例を説明するための図。
【図２】半導体装置の製造方法の例を説明するための図。
【図３】半導体装置の製造方法の例を説明するための図。
【図４】半導体装置の製造方法の例を説明するための図。
【図５】半導体装置の製造方法の例を説明するための図。
【図６】半導体装置の製造方法の例を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（１．    第１実施形態）
以下、図１〜４を参照しながら、第１実施形態にかかる半導体装置１００、及び、その製造方法を述べる。
【００１０】
（１．１  半導体装置の構成例）
図１を参照しながら、半導体装置１００の構成例を述べる。半導体装置１００は、シリコン基板１０に形成された複数の撮像素子２０（２０１、２０２、２０３等）と、複数の撮像素子２０の上に形成された分光素子３０と、を含みうる。複数の撮像素子２０は、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等、光を検知するためのセンサである。
【００１１】
分光素子３０は、平坦化膜３１、カラーフィルタ３２、第１の反射膜３３１、構造３４、および、第２の反射膜３３２を含みうる。平坦化膜３１（平坦化層）は、基板１０の上に配されており、基板１０の上面の凹凸を平坦化する。カラーフィルタ３２は、平坦化膜３１の上に配されており、所定の色を有する有機材料で構成されうる。反射膜３３１は、カラーフィルタ３２の上に配されている。構造３４は、反射膜３３１の上に配されており、基板１０の上面に対して傾斜した傾斜面Ｓを有する。反射膜３３２は、構造３４の傾斜面Ｓの上に配されている。
【００１２】
反射膜３３１及び３３２は、ファブリー・ペロ干渉計のエタロンとして機能しうる。反射膜３３１及び３３２は、例えばハーフミラー（半透鏡）、誘電体ミラー又は空気界面で構成され得、ソリッドエタロンを形成してもよいし、エアギャップエタロンを形成してもよい。ハーフミラーには、光反射性を有する薄膜の部材（膜厚１０〜５０ｎｍ程度）が用いられ、例えばアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）等の金属やこれらの化合物が用いられうる。誘電体ミラーは、金属よりも光学吸収率が小さく、光の反射率が大きい。例えば、反射膜３３１にハーフミラーを用い、反射膜３３２にハーフミラー、誘電体ミラーおよび空気界面のいずれかを用いてもよい。
【００１３】
複数の撮像素子２０は、構造３４の傾斜面Ｓの傾斜に沿ってライン状ないしアレイ状に配列されうる。分光素子３０を通過して撮像素子２０に入射する入射光は、各撮像素子間（図中の撮像素子２０１〜２０３間）で波長が異なる。例えば、撮像素子２０１には波長λ１の光が入射し、撮像素子２０２には波長λ２の光が入射し、撮像素子２０３には波長λ３の光が入射する。即ち、構造３４は傾斜面を有するため入射光の光路長が各撮像素子間で異なっており、各撮像素子が受ける光の波長は互いにシフトされた関係になる。
【００１４】
反射膜３３１及び３３２の光の反射率を大きくし、透過率の波長依存性（透過率スペクトル）におけるＦＷＨＭ（透過ピークの半値全幅）を小さくすると、高分解能のスペクトル解析ないし高精度の波長測定を行うことができる。
【００１５】
また、エタロンの波長分解能を高めるために、１次干渉ではなく２次や３次の高次の干渉次数が用いられうる。これにより、反射膜の反射率を維持しつつ、フィルタのＦＷＨＭを小さく（１０ｎｍ程度）することができる。ただし、その場合、透過率スペクトルにおける所望の波長帯域の近傍には、不要な透過帯域が形成されうるため、カラーフィルタ３２を、該帯域を除去するための色の材料で構成するとよい。カラーフィルタ３２は、除去の対象の波長帯域に応じて、１色で構成されてもよいし、２色以上を組み合わせて構成されてもよい。例えば、赤色、緑色および青色のカラーフィルタの他、シアン色および黄色のカラーフィルタを組み合わせることにより、青色‐緑色間や緑色‐赤色間での帯域の境界が連続的なバンドパスフィルタを形成することも可能である。また、赤外光を通過させるＩＲ用のカラーフィルタが用いられてもよい。カラーフィルタ３２は、所望の色のレジスト剤を準備し、例えばフォトリソグラフィ技術を用いて所望の位置に形成されればよい。
【００１６】
（１．２  半導体装置の製造方法の例）
図２および図３を参照しながら、半導体装置１００の製造方法の例を述べる。
【００１７】
まず、図２（ａ）の工程では、シリコン基板１０に、例えば２つの撮像領域Ｒ（ＲＡ及びＲＢ）を形成する。各撮像領域Ｒには、前述の複数の撮像素子２０が形成される。次に、シリコン基板１０の上に平坦化膜３１、カラーフィルタ３２、反射膜３３１を順に形成する（不図示）。その後、これらの上に、構造３４を形成するための部材（「部材３４ｉ」とする）を形成する。本実施形態では、部材３４ｉに窒化シリコンを用いるが、酸化シリコン、酸窒化シリコン等が用いられてもよい。
【００１８】
その後、例えばフォトリソグラフィ技術を用いて、シリコン基板１０の上面の一部が露出するように、平坦化膜３１、カラーフィルタ３２、反射膜３３１及び部材３４ｉの一部を除去し、開口４０を形成する。図２（ａ）では、基板１０の露出面を「露出面５０」と示す。なお、開口４０及び露出面５０は、平坦化膜３１、カラーフィルタ３２、反射膜３３１及び部材３４ｉを形成する際、これらをシリコン基板１０の一部の上に（露出面５０以外の領域に）形成することによって、形成されてもよい。
【００１９】
次に、図２（ｂ）の工程では、図２（ａ）の工程で得られた構造に対して、ＸｅＦ２を含むエッチングガスを用いたエッチングを行う。この工程では、基板１０（シリコン）がエッチングされると共に、露出面５０近傍の部材３４ｉがエッチングされる。
【００２０】
具体的には、上記エッチング工程での反応式は、
Ｓｉ  ＋  ２ＸｅＦ２  →  ＳｉＦ４  ＋  ２Ｘｅ
である。
【００２１】
ここで、部材３４ｉ（ここでは窒化シリコン）は、その近傍にシリコンが存在するときにエッチングされうる。このことは、上記反応で生じた副生成物が、部材３４ｉのエッチングに寄与することによる。したがって、ＸｅＦ２を含むエッチングガスを、露出面５０、および、部材３４ｉに供給することにより、図２（ｂ）に示されるように、部材３４ｉには、露出面５０から離れる方向に沿って傾斜した傾斜面Ｓが形成される。言い換えると、部材３４ｉのシリコン基板１０の露出面５０に近い部分のエッチング量が、部材３４ｉのシリコン基板１０の露出面５０から遠い部分のエッチング量よりも大きい。なお、「エッチング量」は、シリコン基板１０の上面に対して垂直な方向におけるエッチング量を指す。
【００２２】
以上、図２（ｂ）の工程では、シリコンが露出した部分が存在することにより、その近傍の部材３４ｉがエッチングされ、その結果、部材３４ｉが成形され、部材３４ｉに傾斜面Ｓが形成される。
【００２３】
ここで、シリコンが露出した部分の近傍で部材３４ｉがエッチングされるため、傾斜面Ｓの傾斜は、基板１０の露出面５０から離れる方向に沿って、部材３４ｉの厚さが大きくなるように形成される。そのため、傾斜面Ｓを一方向に形成する場合には、露出面５０を形成する開口４０をスリット状ないし溝の形状にするとよい（平面視において外形が長方形形状）。他の例では、複数の開口４０が列状に形成されてもよい。
【００２４】
図２（ｂ）の工程の後、傾斜面Ｓを覆うように反射膜３３２を形成し、チップ単位にダイシングすればよい。このようにして、撮像素子２０と分光素子３０とが一体に形成された半導体装置１００が得られる。
【００２５】
なお、本実施形態では、単にシリコンで構成された基板１０としたが、シリコンは、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンを含む。多結晶シリコンやアモルファスシリコンを用いる場合は、スパッタリングやＣＶＤ等の堆積法で基板上に形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすればよい。
【００２６】
図３は、図２（ｂ）の工程後におけるウエハ上のレイアウトの一部を説明するための模式図である。基板１０の露出面５０（又は、前述の開口４０）は、一対の撮像領域Ｒ（ＲＡ及びＲＢ）の間に形成されている。図中において、撮像領域ＲＢからＲＡの向きを第１方向ＤＡとし、撮像領域ＲＡからＲＢの向きを第２方向ＤＢとする。撮像領域ＲＡの上方の部材３４ｉは、露出面５０から方向ＤＡに沿って、その厚さが大きくなるように傾斜した傾斜面Ｓを有するように成形される。撮像領域ＲＢの上方の部材３４ｉは、露出面５０から方向ＤＢに沿って、その厚さが大きくなるように傾斜した傾斜面Ｓを有するように成形される。
【００２７】
また、ウエハ上の、例えば隣接撮像領域ＲＡ間や隣接撮像領域ＲＢ間等、チップ領域の境界領域には、分光素子３０と、それに対応する撮像素子２０との特性を確認するためのＴＥＧパターン６０を形成するとよい。前述のエッチング工程で形成される構造３４の寸法やその傾斜面Ｓの傾斜は、該エッチングの諸条件に依存する。そのため、実際に形成される構造３４の寸法やその傾斜面Ｓの傾斜は、設計値ないし目標値からずれてしまう。そこで、このＴＥＧパターン６０を測定することにより、分光素子３０の特性（構造３４の傾斜面の各位置での分光特性ないし光学膜厚）を取得することができる。ＴＥＧパターン６０は、分光素子３０と同じ寸法で、かつ、露出面５０との距離が分光素子３０と露出面５０との距離と等しくなるように形成されるとよい。
【００２８】
ここで、部材１０２のエッチング量は、エッチングガスＸｅＦ２の圧力、流量、温度等のエッチング条件の他、露出面５０の面積等のウエハ上のレイアウトにも依存する。そのため、露出面５０が複数ある場合には、ある露出面５０が、他の露出面５０の近傍の部材３４ｉのエッチング量に影響をおよぼすこともある。そこで、前述のエッチング工程をウエハ全面に対して一度に行うのではなく、複数の露出面５０のうちの一部（ないし１つ）を露出させるレジストパターンを形成して該一部に対してエッチングを行い、その後、他の一部についても同様にエッチングを行うとよい。
【００２９】
図４は、３つの露出面５０（５０１〜５０３）と、各露出面５０の両側に形成された一対の撮像領域Ｒ（ＲＡ及びＲＢ）と、を示している。まず、図４（ａ）に示されるように、露出面５０３及び露出面５０３に対応する撮像領域Ｒ（の上の部材３４ｉ）が露出するようにレジストパターン７０３を形成する。即ち、露出面５０１及び５０２並びにそれらに対応する撮像領域Ｒ（の上の部材３４ｉ）を覆うようにレジストパターン７０３を形成する。その後、エッチングガスＸｅＦ２を用いたエッチングを行う。これにより、露出面５０３に対応する撮像領域Ｒの上方に、傾斜面Ｓを有する構造３４が形成される。
【００３０】
次に、同様にして、図４（ｂ）に示されるように、露出面５０２及び露出面５０２に対応する撮像領域Ｒ（の上の部材３４ｉ）が露出するようにレジストパターン７０２を形成し、エッチングを行う。さらに、その後、同様にして、露出面５０１及び露出面５０１に対応する撮像領域Ｒ（の上の部材３４ｉ）についてもエッチングを行う（不図示）。以上のようにして、エッチング対象の領域をいくつかの領域に分割し、該分割された領域を、該分割された領域以外を覆うレジストパターンを用いて、順にエッチングすればよい。
【００３１】
（１．３  実験結果の例）
以下、上記製造方法に基づいて為された実験結果を示す。
【００３２】
複数の撮像素子２０として、３５ｍｍフルサイズのＣＭＯＳイメージセンサを形成し、透過帯域を赤色光帯域とする分光素子３０を形成した。カラーフィルタ３２には、赤色のカラーフィルタを用いた。反射膜３３１及び３３２は、スパッタリング法で形成したＡｇ化合物の膜（膜厚４０ｎｍ）を用いた。部材３４ｉには、ＰＥＣＶＤ法で形成した窒化シリコン（膜厚６５０ｎｍ）を用いた。分光素子３０を形成するための基板１０の露出面５０は、部材３４ｉに幅１．０ｍｍのスリット状の開口４０を設けることにより形成した。
【００３３】
エッチングガスＸｅＦ２を用いたエッチング工程は、Ｍｅｍｓｓｔａｒ社のエッチング装置を用いて行った。エッチング条件は、基板１０の温度を１５℃とし、圧力を２Ｔｏｒｒとし、キャリアガス（Ｎ２）流量を５０ｓｃｃｍとし、エッチング時間を１００秒とした。
【００３４】
以上のようにして形成された構造３４は、波長６００ｎｍの光が通過する部分では膜厚３９５ｎｍ程度であり、波長８００ｎｍの光が通過する部分では膜厚５５０ｎｍ程度であった。
【００３５】
（２．    第２実施形態）
図５を参照しながら第２実施形態を説明する。
【００３６】
本実施形態は、主に、２つの部材を用いた転写方式によって傾斜面Ｓを有する構造３４を形成する、という点で前述の第１実施形態と異なる。具体的には、構造３４を形成する工程で、まず、構造３４を形成するための第１の部材３４ｉ１を形成し、部材３４ｉ１の上にさらに第２の部材３４ｉ２を形成する。その後、図５（ａ）に例示されるように、部材３４ｉ２が傾斜面Ｓ’を形成するように部材３４ｉ２を成形し、さらに、図５（ｂ）に例示されるように、成形された部材３４ｉ２の形状を部材３４ｉ１に転写する。
【００３７】
本実施形態によると、構造３４を所望の寸法に調整し、その傾斜面Ｓの傾斜角を調整するのに有利である。
【００３８】
例えば、可視光の波長帯域を対象とする場合、部材３４ｉ１には、屈折率１．４５程度の材料が用いられ、構造３４は、斜面での膜厚差が数百ｎｍ程度になるように形成されうる。部材３４ｉ１には、例えば酸化シリコンまたは酸窒化シリコンが用いられ、部材３４ｉ２には、例えば窒化シリコンが用いられうる。本実施形態では、部材３４ｉ１と３４ｉ２とに互いに異なる材料を用いて、これらのエッチングレートの差を利用して、より大きな傾斜角の傾斜面Ｓを有する構造３４を形成する。
【００３９】
傾斜面Ｓ’が形成された部材３４ｉ２の形状を、部材３４ｉ１に転写する方法の１つの例として、高周波プラズマエッチングを用いた方法が挙げられる。例えば、部材３４ｉ１と３４ｉ２とのエッチング選択比（エッチングレートの比）、プラズマ粒子の入射方向、プラズマパワー等を適切に調整することで、最終的な傾斜面Ｓが所望の傾斜角を形成するように構造３４を形成することができる。その他のエッチング条件についても、適宜、選択ないし設定されればよい。
【００４０】
その後は、前述の第１実施形態と同様にして、傾斜面Ｓを覆うように反射膜３３２を形成し、チップ単位にダイシングすればよい。
【００４１】
以下、上記製造方法に基づいて為された実験結果を示す。
【００４２】
複数の撮像素子２０として、３５ｍｍフルサイズのＣＭＯＳイメージセンサを形成し、透過帯域を緑色光帯域とする分光素子３０を形成した。カラーフィルタ３２には、緑色のカラーフィルタを用いた。反射膜３３１及び３３２は、スパッタリング法で形成したＡｇ化合物の膜（膜厚４０ｎｍ）を用いた。部材３４ｉ１には、ＰＥＣＶＤ法で形成した酸化シリコン（膜厚６００ｎｍ）を用いた。部材３４ｉ２には、ＰＥＣＶＤ法で形成した窒化シリコン（膜厚６５０ｎｍ）を用いた。分光素子３０を形成するための基板１０の露出面５０は、部材３４ｉ１及び３４ｉ２に幅１．０ｍｍのスリット状の開口４０を設けることにより形成した。
【００４３】
図５（ａ）の工程（部材３４ｉ２が傾斜面を形成するように部材３４ｉ２を成形する工程）は、前述の第１実施形態と同様にして為された。即ち、エッチングガスＸｅＦ２を用いたエッチング工程が、Ｍｅｍｓｓｔａｒ社のエッチング装置を用いて為された。エッチング条件は、基板１０の温度を１５℃とし、圧力を２Ｔｏｒｒとし、キャリアガス（Ｎ２）流量を５０ｓｃｃｍとし、エッチング時間を１００秒とした。
【００４４】
図５（ｂ）の工程（成形された部材３４ｉ２の形状を部材３４ｉ１に転写する工程）は、図５（ａ）で得られた構造の上に上記成形された部材３４ｉ２を露出するレジストパターンを形成し、前述の高周波プラズマエッチングによって為された。
【００４５】
以上のようにして形成された構造３４は、波長４８０ｎｍの光が通過する部分では膜厚４４０ｎｍ程度であり、波長６００ｎｍの光が通過する部分では膜厚５６５ｎｍ程度であった。
【００４６】
（３．    第３実施形態）
図６を参照しながら第３実施形態を説明する。本実施形態は、主に、半導体装置１００をガラス基板１０ａ（その他の光透過性の基板）上に製造する、という点で前述の第１実施形態と異なる。よって、本実施形態では、部材３４ｉを成形して構造３４を形成する工程の前に、別途、シリコンが露出した部分をガラス基板１０ａ上に形成する。
【００４７】
図６（ａ）は、ガラス基板１０ａ上に形成された部材３４ｉを傾斜面Ｓが形成されるように成形した後の状態の断面構造を示す模式図である。図６（ｂ）は、該構造の上面図を示している。
【００４８】
まず、複数のセンサ（不図示）が形成されたガラス基板１０ａの上に、前述の平坦化膜３１、カラーフィルタ３２、反射膜３３１を順に形成する（いずれも不図示）。なお、該複数のセンサは、アモルファスシリコン等で構成されうる。
【００４９】
次に、該ガラス基板１０ａの上に部材３４ｉを形成し、部材３４ｉの上にシリコンパターン５０ａを形成する。シリコンパターン５０ａは、部材３４ｉの上にアモルファスシリコン部材を堆積法で形成した後、該部材をパターニングすることにより、上記複数のセンサで形成される２つの撮像領域Ｒ（ＲＡ及びＲＢ）の間に形成される。
【００５０】
このようにして得られた構造に対して、前述のエッチング（エッチングガスＸｅＦ２を用いたエッチング）を行う。シリコンパターン５０ａが存在することにより、その近傍の部材３４ｉがエッチングされ、その結果、部材３４ｉが成形され、部材３４ｉに傾斜面Ｓが形成される。
【００５１】
その後は、前述の第１実施形態と同様にして、傾斜面Ｓを覆うように反射膜３３２を形成し、チップ単位にダイシングすればよい。
【００５２】
上記製造方法に基づいて為された実験では、第１実施形態と同様の実験結果が得られた。なお、シリコンパターン５０ａは、部材３４ｉ上に形成されたアモルファスシリコン部材（膜厚４μｍ）を幅１．０ｍｍのスリット状にパターニングすることによって得られ、その他の各工程は、前述の第１実施形態と同様にして為された。
【００５３】
（４．    その他）
以上の３つの実施形態を述べたが、本発明はこれらに限られるものではなく、目的等に応じて、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その一部を変更してもよいし、各実施形態を組み合わせてもよい。例えば、ガラス基板１０ａ上に構造３４を形成する態様（第３実施形態）に、２つの部材３４ｉ１及び３４ｉ２を用いて構造３４を形成する転写方式（第２実施形態）を適用してもよい。
【００５４】
また、以上の各実施形態では分光素子と撮像素子とが一体に形成された半導体装置を例示したが、本発明の適用例は上記態様に限られるものではなく、その他の半導体装置にも適用可能である。例えば、半導体装置は、例えば、ガラス基板に形成される光学素子や、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）に用いられる素子を含む。なお、これらの各素子は、作製後においては必ずしも半導体を有していなくてもよいが、その製造中でシリコンを用いるという点で半導体装置の概念に含まれる。
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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