(57)【要約】【課題】縦型のオーバーフロードレイン構造を有する裏面照射型固体撮像装置及びその製造方法において、小型化・軽量化・高感度化・高精細化・安価という要求を満たすことができる裏面照射型固体撮像装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】オーバーフロードレイン層を設けた半導体基板にＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサなどからなる固体撮像素子を形成するとともに、スクライブラインに沿って半導体基板をエッチングすることによりオーバーフロードレイン層を露出させる溝を形成し、この溝の壁面にオーバーフロードレイン層と導通する配線を設け、スクライブラインに沿って半導体基板を切断して縦型のオーバードレイン構造を有する裏面照射型固体撮像装置を形成する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーバーフロードレイン層を設けた半導体基板層に固体撮像素子を形成するとともに、
スクライブラインに沿って前記半導体基板層をエッチングすることにより前記オーバーフロードレイン層を露出させる溝を形成し、
この溝の壁面に少なくとも前記オーバーフロードレイン層と導通する配線を設け、
前記スクライブラインに沿って前記半導体基板を切断して形成した縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置。
【請求項２】
オーバーフロードレイン層となる透明電極膜が配設される半導体基板層に固体撮像素子を形成するとともに、
スクライブラインに沿って前記半導体基板層をエッチングすることにより前記透明電極膜に達する溝を形成し、
この溝の壁面に少なくとも前記透明電極膜と導通する配線を設け、
前記スクライブラインに沿って前記半導体基板を切断して形成した縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置。
【請求項３】
前記半導体基板層には単結晶Si層を設け、この単結晶Si層に前記固体撮像素子のダイオード接合面を形成していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置。
【請求項４】
前記半導体基板層には歪Si層を設け、この歪Si層に前記固体撮像素子のダイオード接合面を形成していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置。
【請求項５】
前記半導体基板層にはオーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層と単結晶Si層とを互いに重合させて設け、前記ｐ型ポリSi層と前記単結晶Si層との界面に前記固体撮像素子のダイオード接合面を形成していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置。
【請求項６】
前記半導体基板層にはオーバーフローバリア層となるp型a-Si層と単結晶Si層とを互いに重合させて設け、前記p型a-Si層と前記単結晶Si層との界面に前記固体撮像素子のダイオード接合面を形成していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置。
【請求項７】
前記半導体基板層にはオーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層と歪Si層とを互いに重合させて設け、前記ｐ型ポリSi層と前記歪Si層との界面に前記固体撮像素子のダイオード接合面を形成していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置。
【請求項８】
前記半導体基板層にはオーバーフローバリア層となるp型a-Si層と歪Si層とを互いに重合させて設け、前記p型a-Si層と前記歪Si層との界面に前記固体撮像素子のダイオード接合面を形成していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置。
【請求項９】
前記半導体基板層における前記スクライブラインと固体撮像素子領域の間であって、前記オーバーフローバリア層の上方部分に、前記オーバーフローバリア層と同じ導電型とした埋め込み層を、固体撮像素子領域を囲むリング状に形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置。
【請求項１０】
前記半導体基板層における前記スクライブラインに沿って形成した前記溝の壁面に、電位的にオーバーフローバリア層と同じ導電型としたウエルを形成し、このウエルで固体撮像素子領域を囲繞したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置。
【請求項１１】
支持基板にオーバーフロードレイン層を含む半導体基板層を形成する工程と、
この半導体基板層の所要の位置に固体撮像素子を形成する工程と、
この固体撮像素子を形成した前記半導体基板層をスクライブラインに沿ってエッチングすることにより前記オーバーフロードレイン層を露出させる溝を形成する工程と、
この溝の壁面に少なくとも前記オーバーフロードレイン層と導通する配線を設ける工程と、
前記支持基板から剥離させて前記オーバーフロードレイン層及び前記固体撮像素子を有する半導体基板層を形成する工程と、
この半導体基板層を前記スクライブラインに沿って切断する工程と
を有する縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１２】
第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に前記オーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層を積層した種子基板を、
第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、
前記第１多孔質Si層において前記第１単結晶Si基板を分離して、
上層側から前記オーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１３】
Siエピタキシャル成長によって、前記第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第２単結晶Si層、及び受光センサ層となる第３単結晶Si層を順次形成していることを特徴とする請求項１２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項１３記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１５】
第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に前記オーバーフロードレイン層となるSiGe層を積層した種子基板を、
第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、
前記第１多孔質Si層において前記第１単結晶Si基板を分離して、
上層側から前記オーバーフロードレイン層となるSiGe層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１６】
Siエピタキシャル成長によって、前記SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成していることを特徴とする請求項１５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１７】
前記第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項１６記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１８】
前記支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、前記スクライブライン部分に形成した前記溝に前記封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して前記溝に設けた前記配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープ等で保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射等により前記第２多孔質Si層部分において前記支持基板から剥離させて前記半導体基板層を形成していることを特徴とする請求項１４または請求項１７に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１９】
剥離した前記半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより前記絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、前記スクライブラインに沿って、前記スクライブライン内に充填した前記封止用樹脂と前記ガラスまたは前記透明フィルムを一度に切断することを特徴とする請求項１８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項２０】
第１単結晶Si基板にイオン注入を行って第１イオン注入層を形成することにより、上層側から前記オーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層/第１イオン注入層/第１単結晶Si基板の順の積層構造とした種子基板を、
第２単結晶Si基板の上面に絶縁膜を設けた支持基板に接合した後、
前記第１イオン注入層部分において前記第１単結晶Si基板を分離して、
上層側から前記オーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項２１】
Siエピタキシャル成長によって、前記第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第２単結晶Si層、及び受光センサ層となる第３単結晶Si層を順次形成していることを特徴とする請求項２０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項２２】
前記第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、前記絶縁膜の下側の前記第２単結晶Si基板にイオン注入を行って前記支持基板の剥離に用いる第２イオン注入層を形成した後に、前記ＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項２１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項２３】
SiGe基板にイオン注入を行って第１イオン注入層を形成することにより、上層側から前記オーバーフロードレイン層となるSiGe層/第１イオン注入層/SiGe基板の順の積層構造とした種子基板を、
単結晶Si基板の上面に絶縁膜を設けた支持基板に接合した後、
前記第１イオン注入層部分において前記SiGe基板を分離して、
上層側から前記オーバーフロードレイン層となるSiGe層/絶縁膜/単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項２４】
Siエピタキシャル成長によって、前記SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成していることを特徴とする請求項２３記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項２５】
前記第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、前記絶縁膜の下側の前記単結晶Si基板にイオン注入を行って前記支持基板の剥離に用いる第２イオン注入層を形成した後に、前記ＣＣＤ型固体撮像素子または前記ＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項２１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項２６】
前記支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、前記スクライブライン部分に形成した前記溝に前記封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して前記溝に設けた前記配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープ等で保護し、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射等により前記第２イオン注入層部分において前記支持基板から剥離させて前記半導体基板層を形成していることを特徴とする請求項２２または請求項２５に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項２７】
剥離した前記半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより前記絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、前記スクライブラインに沿って、前記スクライブライン内に充填した前記封止用樹脂と前記ガラスまたは前記透明フィルムを一度に切断することを特徴とする請求項２６記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項２８】
第１単結晶Si基板にイオン注入を行ってイオン注入層を形成することにより、上層側から前記オーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層/イオン注入層/第１単結晶Si基板の順の積層構造とした種子基板を、
多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、
前記イオン注入層部分において前記第１単結晶Si基板を分離して、
上層側から前記オーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項２９】
Siエピタキシャル成長によって、前記第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第３単結晶Si層、及び受光センサ層となる第４単結晶Si層を順次形成していることを特徴とする請求項２８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項３０】
前記第４単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項２９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項３１】
SiGe基板にイオン注入を行ってイオン注入層を形成することにより、上層側から前記オーバーフロードレイン層となるSiGe層/イオン注入層/SiGe基板の順の積層構造とした種子基板を、
多孔質Si層と、第１単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、
前記イオン注入層部分において前記SiGe基板を分離して、
上層側から前記オーバーフロードレイン層となるSiGe層/絶縁膜/第１単結晶Si層/多孔質Si層/単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項３２】
Siエピタキシャル成長によって、前記SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成していることを特徴とする請求項３１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項３３】
前記第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項３２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項３４】
前記支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、前記スクライブライン部分に形成した前記溝に前記封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して前記溝に設けた前記配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープ等で保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射等により前記多孔質Si層において前記支持基板から剥離させて前記半導体基板層を形成していることを特徴とする請求項３０または請求項３３に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項３５】
剥離した前記半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより前記絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、前記スクライブラインに沿って、前記スクライブライン内に充填した前記封止用樹脂と前記ガラスまたは前記透明フィルムを一度に切断することを特徴とする請求項３４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項３６】
単結晶Si基板の所定の深さに酸素イオン及び／または窒素イオンを注入して第１イオン注入層を形成し、加熱処理することにより前記第１イオン注入層から絶縁膜を形成して、
上層側から前記オーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項３７】
Siエピタキシャル成長によって、前記第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第２単結晶Si層、及び受光センサ層となる第３単結晶Si層を順次形成していることを特徴とする請求項３６記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項３８】
前記第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、前記絶縁膜の下側の前記単結晶Si基板にイオン注入を行って前記支持基板の剥離に用いる第２イオン注入層を形成した後に、前記ＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項３７記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項３９】
Siエピタキシャル成長によってSiGe層を設けた単結晶Si基板の所定の深さに酸素イオン及び／または窒素イオンを注入して第１イオン注入層を形成し、加熱処理することにより前記第１イオン注入層から絶縁膜を形成して、
上層側から前記オーバーフロードレイン層となるSiGe層/絶縁膜/単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項４０】
Siエピタキシャル成長によって、前記SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成していることを特徴とする請求項３９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項４１】
前記第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、前記絶縁膜の下側の前記単結晶Si基板にイオン注入を行って前記支持基板の剥離に用いる第２イオン注入層を形成した後に、前記ＣＣＤ型固体撮像素子または前記ＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項４０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項４２】
前記支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、前記スクライブライン部分に形成した前記溝に前記封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して前記溝に設けた前記配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープ等で保護し、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射等により前記第２イオン注入層部分において前記支持基板から剥離させて前記半導体基板層を形成していることを特徴とする請求項３８または請求項４１に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項４３】
剥離した前記半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより前記絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、前記スクライブラインに沿って、前記スクライブライン内に充填した前記封止用樹脂と前記ガラスまたは前記透明フィルムを一度に切断することを特徴とする請求項４２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項４４】
多孔質Si層を積層した単結晶Si基板に前記オーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層を積層して、
上層側から第１単結晶Si層/多孔質Si層/単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項４５】
Siエピタキシャル成長によって、前記第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第２単結晶Si層、及び受光センサ層となる第３単結晶Si層を順次形成していることを特徴とする請求項４４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項４６】
前記第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項４５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項４７】
多孔質Si層を積層した単結晶Si基板に前記オーバーフロードレイン層となるSiGe層を積層して、
上層側からSiGe層/多孔質Si層/単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項４８】
Siエピタキシャル成長によって、前記SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成していることを特徴とする請求項４７記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項４９】
前記第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項４８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項５０】
前記支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、前記スクライブライン部分に形成した前記溝に前記封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して前記溝に設けた前記配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープ等で保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射等により前記多孔質Si層において前記支持基板から剥離させて前記半導体基板層を形成していることを特徴とする請求項４６または請求項４９に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項５１】
剥離した前記半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより前記絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、前記スクライブラインに沿って、前記スクライブライン内に充填した前記封止用樹脂と前記ガラスまたは前記透明フィルムを一度に切断することを特徴とする請求項５０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項５２】
単結晶Si基板に前記オーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層を積層して、
上層側から第１単結晶Si層/単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項５３】
Siエピタキシャル成長によって、前記第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第２単結晶Si層、及び受光センサ層となる第３単結晶Si層を順次形成していることを特徴とする請求項５２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項５４】
前記第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、前記オーバーフロードレイン層の下側の前記単結晶Si基板にイオン注入を行って前記支持基板の剥離に用いるイオン注入層を形成した後に、前記ＣＣＤ型固体撮像素子または前記ＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項５３記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項５５】
単結晶Si基板に前記オーバーフロードレイン層となるSiGe層を積層して、
上層側からSiGe層/単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項５６】
Siエピタキシャル成長によって、前記SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成していることを特徴とする請求項５５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項５７】
前記第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、前記オーバーフロードレイン層の下側の前記単結晶Si基板にイオン注入を行って前記支持基板の剥離に用いるイオン注入層を形成した後に、前記ＣＣＤ型固体撮像素子または前記ＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項５６記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項５８】
前記支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、前記スクライブライン部分に形成した前記溝に前記封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して前記溝に設けた前記配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープ等で保護し、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射等により前記イオン注入層において前記支持基板から剥離させて前記半導体基板層を形成していることを特徴とする請求項４６または請求項５７に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項５９】
剥離した前記半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより前記絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、前記スクライブラインに沿って、前記スクライブライン内に充填した前記封止用樹脂と前記ガラスまたは前記透明フィルムを一度に切断することを特徴とする請求項５８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項６０】
第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、オーバーフローバリア層となるｐ型第１単結晶Si層と、前記オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層を順次積層した種子基板を、
第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、
前記第１多孔質Si層において前記第１単結晶Si基板を分離して、
上層側から前記オーバーフローバリア層となるｐ型第１単結晶Si層/前記オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項６１】
Siエピタキシャル成長によって、前記ｐ型第１単結晶Si層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第３単結晶Si層を形成していることを特徴とする請求項６０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項６２】
前記第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項６１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項６３】
第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、オーバーフローバリア層となるｐ型SiGe層と、前記オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層を順次積層した種子基板を、
第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、
前記第１多孔質Si層において前記第１単結晶Si基板を分離して、
上層側から前記オーバーフローバリア層となるｐ型SiGe層/前記オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項６４】
Siエピタキシャル成長によって、前記ｐ型SiGe層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の歪Si層を形成していることを特徴とする請求項６３記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項６５】
前記歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項６４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項６６】
前記支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、前記スクライブライン部分に形成した前記溝に前記封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して前記溝に設けた前記配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープ等で保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射等により前記第２多孔質Si層において前記支持基板から剥離させて前記半導体基板層を形成していることを特徴とする請求項６２または請求項６５に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項６７】
剥離した前記半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより前記絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、前記スクライブラインに沿って、前記スクライブライン内に充填した前記封止用樹脂と前記ガラスまたは前記透明フィルムを一度に切断することを特徴とする請求項６６記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項６８】
第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層と、オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層と、前記オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層を順次積層した種子基板を、
第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、
前記第１多孔質Si層において前記第１単結晶Si基板を分離して、
上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型の前記第１単結晶Si層/前記オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層/前記オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項６９】
Siエピタキシャル成長によって、前記第１単結晶Si層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第３単結晶Si層を形成していることを特徴とする請求項６８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項７０】
前記第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項６９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項７１】
第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層と、オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層と、前記オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層を順次積層した種子基板を、
第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、
前記第１多孔質Si層において前記第１単結晶Si基板を分離して、
上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型の前記SiGe層/前記オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層/前記オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項７２】
Siエピタキシャル成長によって、前記SiGe層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の歪Si層を形成していることを特徴とする請求項７１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項７３】
前記歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項７２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項７４】
前記支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、前記スクライブライン部分に形成した前記溝に前記封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して前記溝に設けた前記配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープ等で保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射等により前記第２多孔質Si層において前記支持基板から剥離させて前記半導体基板層を形成していることを特徴とする請求項７０または請求項７３に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項７５】
剥離した前記半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより前記絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、前記スクライブラインに沿って、前記スクライブライン内に充填した前記封止用樹脂と前記ガラスまたは前記透明フィルムを一度に切断することを特徴とする請求項７４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項７６】
第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層と、オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層と、前記オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層を順次積層した種子基板を、
第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、
前記第１多孔質Si層において前記第１単結晶Si層を分離して、
上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型の前記第１単結晶Si層/前記オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層/前記オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項７７】
前記第１単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項７６記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項７８】
第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層と、オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層と、前記オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層を順次積層した種子基板を、
第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、
前記第１多孔質Si層において前記第１単結晶Si層を分離して、
上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層/オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層/オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項７９】
Siエピタキシャル成長によって、前記SiGe層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の歪Si層を形成していることを特徴とする請求項７８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項８０】
前記歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項７９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項８１】
前記支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、前記スクライブライン部分に形成した前記溝に前記封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して前記溝に設けた前記配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープ等で保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射等により前記第２多孔質Si層において前記支持基板から剥離させて前記半導体基板層を形成していることを特徴とする請求項７７または請求項８０に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項８２】
剥離した前記半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより前記絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、前記スクライブラインに沿って、前記スクライブライン内に充填した前記封止用樹脂と前記ガラスまたは前記透明フィルムを一度に切断することを特徴とする請求項８１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項８３】
第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層と、オーバーフローバリア層となるｐ型a-Si層と、前記オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層を順次積層した種子基板を、
第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、
前記第１多孔質Si層において前記第１単結晶Si層を分離して、
上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型の前記第１単結晶Si層/前記オーバーフローバリア層となるｐ型a-Si層/前記オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項８４】
前記第１単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項８３記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項８５】
第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層と、オーバーフローバリア層となるｐ型a-Si層と、前記オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層を順次積層した種子基板を、
第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、
前記第１多孔質Si層において前記第１単結晶Si層を分離して、
上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型の前記SiGe層/前記オーバーフローバリア層となるｐ型a-Si層/前記オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項８６】
Siエピタキシャル成長によって、前記SiGe層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の歪Si層を形成していることを特徴とする請求項８５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項８７】
前記歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項８６記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項８８】
前記支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、前記スクライブライン部分に形成した前記溝に前記封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して前記溝に設けた前記配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープ等で保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射等により前記第２多孔質Si層において前記支持基板から剥離させて前記半導体基板層を形成していることを特徴とする請求項８４または請求項８７に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項８９】
剥離した前記半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより前記絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、前記スクライブラインに沿って、前記スクライブライン内に充填した前記封止用樹脂と前記ガラスまたは前記透明フィルムを一度に切断することを特徴とする請求項８８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項９０】
支持基板にオーバーフローバリア層を含む半導体基板層を形成する工程と、
この半導体基板層の所要の位置に固体撮像素子を形成する工程と、
この固体撮像素子を形成した前記半導体基板層をスクライブラインに沿ってエッチングすることにより前記オーバーフローバリア層を含む前記半導体基板に溝を形成する工程と、
この溝の壁面に少なくともオーバーフロードレイン配線を設ける工程と、
前記支持基板から前記半導体基板層を剥離させる工程と、
前記半導体基板層の前記支持基板からの剥離面をエッチングして前記オーバーフロードレイン配線を露出させる工程と、
エッチングされた前記剥離面にオーバーフロードレイン層となる透明導電膜を全面に設ける工程と、
前記透明導電膜を設けた半導体基板層を前記スクライブラインに沿って切断する工程と
を有する縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項９１】
第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に前記オーバーフローバリア層となる第１単結晶Si層を積層した種子基板を、
第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、
前記第１多孔質Si層において前記第１単結晶Si基板を分離して、
上層側から前記オーバーフローバリア層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項９２】
Siエピタキシャル成長によって、前記第１単結晶Si層上に、受光センサ層となる第３単結晶Si層を形成していることを特徴とする請求項９１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項９３】
前記第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項９２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項９４】
第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に前記オーバーフローバリア層となるｐ型SiGe層を積層した種子基板を、
第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、
前記第１多孔質Si層において前記第１単結晶Si基板を分離して、
上層側から前記オーバーフローバリア層となるｐ型SiGe層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項９５】
Siエピタキシャル成長によって、前記ｐ型SiGe層上に、受光センサ層となる歪Si層を形成していることを特徴とする請求項９４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項９６】
前記歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項９５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項９７】
前記溝は、前記絶縁膜が露出するまでエッチングして形成していることを特徴とする請求項９３または請求項９６に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項９８】
前記支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、前記スクライブライン部分に形成した前記溝に前記封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して前記溝に設けた前記オーバーフロードレイン配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープ等で保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射等により前記第２多孔質Si層において前記支持基板から剥離させて前記半導体基板層を形成していることを特徴とする請求項９７記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項９９】
剥離した前記半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより前記オーバーフローバリア層を露出させるとともに、前記オーバーフロードレイン配線を露出させ、前記オーバーフローバリア層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる前記透明導電膜を形成して前記オーバーフロードレイン層を形成していることを特徴とする請求項９８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１００】
前記オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、前記スクライブラインに沿って、前記スクライブライン内に充填した前記封止用樹脂と前記ガラスまたは前記透明フィルムを一度に切断することを特徴とする請求項９９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０１】
第１単結晶Si基板にイオン注入を行って第１イオン注入層を形成することにより、上層側から前記オーバーフローバリア層となる第１単結晶Si層/第１イオン注入層/第１単結晶Si基板の順の積層構造とした種子基板を、
第２単結晶Si基板の上面に絶縁膜を設けた支持基板に接合した後、
前記第１イオン注入層部分において前記第１単結晶Si基板を分離して、
上層側から前記オーバーフローバリア層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０２】
Siエピタキシャル成長によって、前記第１単結晶Si層上に、受光センサ層となる第２単結晶Si層を形成していることを特徴とする請求項１０１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０３】
前記第２単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、前記絶縁膜の下側の前記第２単結晶Si基板にイオン注入を行って前記支持基板の剥離に用いる第２イオン注入層を形成した後に、前記ＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項１０２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０４】
SiGe基板にイオン注入を行って第１イオン注入層を形成することにより、上層側から前記オーバーフローバリア層となるSiGe層/第１イオン注入層/SiGe基板の順の積層構造とした種子基板を、
単結晶Si基板の上面に絶縁膜を設けた支持基板に接合した後、
前記第１イオン注入層部分において前記SiGe基板を分離して、
上層側から前記オーバーフローバリア層となるSiGe層/絶縁膜/単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０５】
Siエピタキシャル成長によって、前記SiGe層上に、受光センサ層となる歪Si層を形成していることを特徴とする請求項１０４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０６】
前記歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、前記絶縁膜の下側の前記単結晶Si基板にイオン注入を行って前記支持基板の剥離に用いる第２イオン注入層を形成した後に、前記ＣＣＤ型固体撮像素子または前記ＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項１０５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０７】
前記溝は、前記絶縁膜が露出するまでエッチングして形成していることを特徴とする請求項１０３または請求項１０６に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０８】
前記支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、前記スクライブライン部分に形成した前記溝に前記封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して前記溝に設けた前記オーバーフロードレイン配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープ等で保護し、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射等により前記第２イオン注入層において前記支持基板から剥離させて前記半導体基板層を形成していることを特徴とする請求項１０７記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０９】
剥離した前記半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより前記オーバーフローバリア層を露出させるとともに、前記オーバーフロードレイン配線を露出させ、前記オーバーフローバリア層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる前記透明導電膜を形成して前記オーバーフロードレイン層を形成していることを特徴とする請求項１０８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１０】
前記オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、前記スクライブラインに沿って、前記スクライブライン内に充填した前記封止用樹脂と前記ガラスまたは前記透明フィルムを一度に切断することを特徴とする請求項１０９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１１】
第１単結晶Si基板にイオン注入を行ってイオン注入層を形成することにより、上層側から前記オーバーフローバリア層となる第１単結晶Si層/イオン注入層/第１単結晶Si基板の順の積層構造とした種子基板を、
多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、
前記イオン注入層部分において前記第１単結晶Si基板を分離して、
上層側から前記オーバーフローバリア層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１２】
Siエピタキシャル成長によって、前記第１単結晶Si層上に、受光センサ層となる第３単結晶Si層を形成していることを特徴とする請求項１１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１３】
前記第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項１１２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１４】
SiGe基板にイオン注入を行ってイオン注入層を形成することにより、上層側から前記オーバーフローバリア層となるSiGe層/イオン注入層/SiGe基板の順の積層構造とした種子基板を、
多孔質Si層と、第１単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、
前記イオン注入層部分において前記SiGe基板を分離して、
上層側から前記オーバーフローバリア層となるSiGe層/絶縁膜/第１単結晶Si層/多孔質Si層/単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１５】
Siエピタキシャル成長によって、前記SiGe層上に、受光センサ層となる歪Si層を形成していることを特徴とする請求項１１４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１６】
前記歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項１１５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１７】
前記溝は、前記絶縁膜が露出するまでエッチングして形成していることを特徴とする請求項１１３または請求項１１６に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１８】
前記支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、前記スクライブライン部分に形成した前記溝に前記封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して前記溝に設けた前記オーバーフロードレイン配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープ等で保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射等により前記多孔質Si層において前記支持基板から剥離させて前記半導体基板層を形成していることを特徴とする請求項１１７記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１９】
剥離した前記半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより前記オーバーフローバリア層を露出させるとともに、前記オーバーフロードレイン配線を露出させ、前記オーバーフローバリア層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる前記透明導電膜を形成して前記オーバーフロードレイン層を形成していることを特徴とする請求項１１８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１２０】
前記オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、前記スクライブラインに沿って、前記スクライブライン内に充填した前記封止用樹脂と前記ガラスまたは前記透明フィルムを一度に切断することを特徴とする請求項１１９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１２１】
単結晶Si基板の所定の深さに酸素イオン及び／または窒素イオンを注入して第１イオン注入層を形成し、加熱処理することにより前記第１イオン注入層から絶縁膜を形成して、
上層側から前記オーバーフローバリア層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１２２】
Siエピタキシャル成長によって、前記第１単結晶Si層上に、受光センサ層となる第２単結晶Si層を形成していることを特徴とする請求項１２１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１２３】
前記第２単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、前記絶縁膜の下側の前記単結晶Si基板にイオン注入を行って前記支持基板の剥離に用いる第２イオン注入層を形成した後に、前記ＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項１２２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１２４】
Siエピタキシャル成長によってSiGe層を設けた単結晶Si基板の所定の深さに酸素イオン及び／または窒素イオンを注入して第１イオン注入層を形成し、加熱処理することにより前記第１イオン注入層から絶縁膜を形成して、
上層側から前記オーバーフローバリア層となるSiGe層/絶縁膜/単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１２５】
Siエピタキシャル成長によって、前記SiGe層上に、受光センサ層となる歪Si層を形成していることを特徴とする請求項１２４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１２６】
前記歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、前記絶縁膜の下側の前記単結晶Si基板にイオン注入を行って前記支持基板の剥離に用いる第２イオン注入層を形成した後に、前記ＣＣＤ型固体撮像素子または前記ＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項１２５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１２７】
前記溝は、前記絶縁膜が露出するまでエッチングして形成していることを特徴とする請求項１２３または請求項１２６に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１２８】
前記支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、前記スクライブライン部分に形成した前記溝に前記封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して前記溝に設けた前記オーバーフロードレイン配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープ等で保護し、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射等により前記第２イオン注入層部分において前記支持基板から剥離させて前記半導体基板層を形成していることを特徴とする請求項１２７記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１２９】
剥離した前記半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより前記オーバーフローバリア層を露出させるとともに、前記オーバーフロードレイン配線を露出させ、前記オーバーフローバリア層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる前記透明導電膜を形成して前記オーバーフロードレイン層を形成していることを特徴とする請求項１２８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１３０】
前記オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、前記スクライブラインに沿って、前記スクライブライン内に充填した前記封止用樹脂と前記ガラスまたは前記透明フィルムを一度に切断することを特徴とする請求項１２９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１３１】
多孔質Si層を積層した単結晶Si基板に前記オーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層を積層して、
上層側から第１単結晶Si層/多孔質Si層/単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１３２】
Siエピタキシャル成長によって、前記第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第２単結晶Si層、及び受光センサ層となる第３単結晶Si層を順次形成していることを特徴とする請求項１３１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１３３】
前記第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項１３２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１３４】
多孔質Si層を積層した単結晶Si基板に前記オーバーフロードレイン層となるSiGe層を積層して、
上層側からSiGe層/多孔質Si層/単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１３５】
Siエピタキシャル成長によって、前記SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成していることを特徴とする請求項１３４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１３６】
前記第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項１３５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１３７】
前記溝は、前記多孔質Si層が露出するまでエッチングして形成していることを特徴とする請求項１３３または請求項１３６に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１３８】
前記支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、前記スクライブライン部分に形成した前記溝に前記封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して前記溝に設けた前記オーバーフロードレイン配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープ等で保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射等により前記多孔質Si層において前記支持基板から剥離させて前記半導体基板層を形成していることを特徴とする請求項１３７記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１３９】
剥離した前記半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより前記オーバーフロードレイン層を露出させるとともに、前記オーバーフロードレイン配線を露出させ、前記オーバーフロードレイン層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる前記透明導電膜を形成して前記オーバーフロードレイン電極としていることを特徴とする請求項１３８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１４０】
前記オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、前記スクライブラインに沿って、前記スクライブライン内に充填した前記封止用樹脂と前記ガラスまたは前記透明フィルムを一度に切断することを特徴とする請求項１３９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１４１】
単結晶Si基板に前記オーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層を積層して、
上層側から第１単結晶Si層/単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１４２】
Siエピタキシャル成長によって、前記第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第２単結晶Si層、及び受光センサ層となる第３単結晶Si層を順次形成していることを特徴とする請求項１４１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１４３】
前記第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、前記オーバーフロードレイン層の下側の前記単結晶Si基板にイオン注入を行って前記支持基板の剥離に用いるイオン注入層を形成した後に、前記ＣＣＤ型固体撮像素子または前記ＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項１４２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１４４】
単結晶Si基板に前記オーバーフロードレイン層となるSiGe層を積層して、
上層側からSiGe層/単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１４５】
Siエピタキシャル成長によって、前記SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成していることを特徴とする請求項１４４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１４６】
前記第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、前記オーバーフロードレイン層の下側の前記単結晶Si基板にイオン注入を行って前記支持基板の剥離に用いるイオン注入層を形成した後に、前記ＣＣＤ型固体撮像素子または前記ＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項１４５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１４７】
前記溝は、前記イオン注入層が露出するまでエッチングして形成していることを特徴とする請求項１４３または請求項１４６に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１４８】
前記支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、前記スクライブライン部分に形成した前記溝に前記封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して前記溝に設けた前記オーバーフロードレイン配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープ等で保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射等により前記多孔質Si層において前記支持基板から剥離させて前記半導体基板層を形成していることを特徴とする請求項１４７記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１４９】
剥離した前記半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより前記オーバーフロードレイン層を露出させるとともに、前記オーバーフロードレイン配線を露出させ、前記オーバーフロードレイン層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる前記透明導電膜を形成して前記オーバーフロードレイン電極としていることを特徴とする請求項１４８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１５０】
前記オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、前記スクライブラインに沿って、前記スクライブライン内に充填した前記封止用樹脂と前記ガラスまたは前記透明フィルムを一度に切断することを特徴とする請求項１４９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１５１】
第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に前記オーバーフローバリア層となるｐ型第１単結晶Si層を積層した種子基板を、
第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、
前記第１多孔質Si層において前記第１単結晶Si基板を分離して、
上層側から前記オーバーフローバリア層となるｐ型第１単結晶Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１５２】
Siエピタキシャル成長によって、前記ｐ型第１単結晶Si層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第３単結晶Si層を形成していることを特徴とする請求項１５１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１５３】
前記第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項１５２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１５４】
第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に前記オーバーフローバリア層となるｐ型SiGe層を積層した種子基板を、
第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、
前記第１多孔質Si層において前記第１単結晶Si基板を分離して、
上層側から前記オーバーフローバリア層となるｐ型SiGe層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１５５】
Siエピタキシャル成長によって、前記ｐ型SiGe層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の歪Si層を形成していることを特徴とする請求項１５４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１５６】
前記歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項１５５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１５７】
前記溝は、前記絶縁膜が露出するまでエッチングして形成していることを特徴とする請求項１５３または請求項１５６に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１５８】
前記支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、前記スクライブライン部分に形成した前記溝に前記封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して前記溝に設けた前記オーバーフロードレイン配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープ等で保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射等により前記第２多孔質Si層において前記支持基板から剥離させて前記半導体基板層を形成していることを特徴とする請求項１５７記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１５９】
剥離した前記半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより前記オーバーフローバリア層を露出させるとともに、前記オーバーフロードレイン配線を露出させ、前記オーバーフローバリア層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる前記透明導電膜を形成して前記オーバーフロードレイン層を形成していることを特徴とする請求項１５８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１６０】
前記オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、前記スクライブラインに沿って、前記スクライブライン内に充填した前記封止用樹脂と前記ガラスまたは前記透明フィルムを一度に切断することを特徴とする請求項１５９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１６１】
第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層と、オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層を順次積層した種子基板を、
第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、
前記第１多孔質Si層において前記第１単結晶Si基板を分離して、
上層側から前記ｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層/前記オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１６２】
Siエピタキシャル成長によって、前記第１単結晶Si層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第３単結晶Si層を形成していることを特徴とする請求項１６１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１６３】
前記第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項１６２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１６４】
第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層と、前記オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層を順次積層した種子基板を、
第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、
前記第１多孔質Si層において前記第１単結晶Si基板を分離して、
上層側から前記ｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層/オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１６５】
Siエピタキシャル成長によって、前記SiGe層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の歪Si層を形成していることを特徴とする請求項１６４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１６６】
前記歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項１６５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１６７】
前記溝は、前記絶縁膜が露出するまでエッチングして形成していることを特徴とする請求項１６３または請求項１６６に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１６８】
前記支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、前記スクライブライン部分に形成した前記溝に前記封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して前記溝に設けた前記オーバーフロードレイン配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープ等で保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射等により前記第２多孔質Si層において前記支持基板から剥離させて前記半導体基板層を形成していることを特徴とする請求項１６７記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１６９】
剥離した前記半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより前記オーバーフローバリア層を露出させるとともに、前記オーバーフロードレイン配線を露出させ、前記オーバーフローバリア層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる前記透明導電膜を形成して前記オーバーフロードレイン層を形成していることを特徴とする請求項１６８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１７０】
前記オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、前記スクライブラインに沿って、前記スクライブライン内に充填した前記封止用樹脂と前記ガラスまたは前記透明フィルムを一度に切断することを特徴とする請求項１６９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１７１】
第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層と、前記オーバーフローバリア層となるｐ型a-Si層を積層した種子基板を、
第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、
前記第１多孔質Si層において前記第１単結晶Si基板を分離して、
上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層/前記オーバーフローバリア層となるｐ型a-Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成していることを特徴とする請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１７２】
前記第１単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することを特徴とする請求項１７１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１７３】
前記溝は、前記絶縁膜が露出するまでエッチングして形成していることを特徴とする請求項１７２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１７４】
前記支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、前記スクライブライン部分に形成した前記溝に前記封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して前記溝に設けた前記オーバーフロードレイン配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープ等で保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射等により前記第２多孔質Si層において前記支持基板から剥離させて前記半導体基板層を形成していることを特徴とする請求項１７３記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１７５】
剥離した前記半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより前記オーバーフローバリア層を露出させるとともに、前記オーバーフロードレイン配線を露出させ、前記オーバーフローバリア層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる前記透明導電膜を形成して前記オーバーフロードレイン層を形成していることを特徴とする請求項１７４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【請求項１７６】
前記オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、前記スクライブラインに沿って、前記スクライブライン内に充填した前記封止用樹脂と前記ガラスまたは前記透明フィルムを一度に切断することを特徴とする請求項１７５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤ固体撮像装置やＣＭＯＳ固体撮像装置などの裏面照射型固体撮像装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体基板の一方の面に固体撮像素子を複数設け、この半導体基板の裏面から画像光を入射させて撮像可能としたＣＣＤ固体撮像装置やＣＭＯＳ固体撮像装置などの裏面照射型固体撮像装置が知られている。
【０００３】
このような裏面照射型固体撮像装置においては、半導体基板の厚み寸法が大きいと、入射した画像光が途中で半導体基板に吸収されることにより固体撮像素子にまで到達する光量が低減し、固体撮像素子において信号として検出することが困難となるために、半導体基板の薄肉化が図られている。
【０００４】
具体的には、所定厚みのウエーハからなるシリコン(Si）基体の上面に剥離に用いる多孔質Si層を形成し、この多孔質Si層の上面にエピタキシャル成長によって所要のエピタキシャルSi層を形成し、このエピタキシャルSi層に固体撮像素子、さらには所要の電極及び配線を所要の位置に形成した後、エピタキシャルSi層の上面に接着剤を介して支持基板を着設し、多孔質Si層の部分でエピタキシャルSi層を剥離させることによって、薄肉のエピタキシャルSi層からなる半導体基板を得ている。
【０００５】
その後、この半導体基板の裏面に残存した多孔質Si層を除去し、半導体基板の裏面に所要のSi層をエピタキシャル成長により形成し、さらに透明電極膜を着設して裏面照射型固体撮像装置を形成している。
【０００６】
なお、上記したように、エピタキシャルSi層からなる半導体基板は、ウエーハからなるSi基体を用いて形成しているため、通常、この半導体基板には複数個の裏面照射型固体撮像装置を同時に形成している。したがって、透明電極膜を着設した後にスクライブラインに沿って半導体基板をダイシングカットすることによって、単体の裏面照射型固体撮像装置に分離している。
【０００７】
このような裏面照射型固体撮像装置において、多画素化あるいは高ダイナミックレンジ化を可能とする方法として、撮像素子に蓄積された電荷を半導体基板の裏面側に掃き捨てるための縦型のオーバーフロードレイン構造を設ける構成が提案されている。
【０００８】
すなわち、上記したエピタキシャルSi層からなる半導体基板をｎ-型またはｐ-型またはｉ型で構成し、このエピタキシャルSi層からなる半導体基板の裏面にｐ型のSi層からなるオーバーフローバリア層と、ｎ型またはｎ+型のSi層からなるオーバーフロードレイン層とを順次積層して縦型ｎｐｎトランジスタを構成し、さらにこのオーバーフロードレイン層にＩＴＯまたはＺｎＯなどの透明電極膜を着設している。
【０００９】
そして、この透明電極膜に所要のシャッタパルス電圧を印加することによって固体撮像素子に蓄積された電荷を透明電極膜へ掃き捨て可能とすることにより、露光時間を制御可能としている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
このように、縦型ｎｐｎトランジスタを設けることにより、固体撮像装置における垂直転送レジスタの取り扱い電荷量を大きくすることができ、高ダイナミックレンジを得ることができる。
【００１１】
ここで、ｐ型のSi層とｎ型またはｎ+型のSi層とは透明電極膜に接続し、垂直ｎｐｎトランジスタのコレクタとベースとを接続した状態となるようにしている。
【特許文献１】特開２００１−２５７３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記した縦型のオーバーフロードレイン構造では、透明電極膜への導通配線の取回しが困難であって、裏面照射型固体撮像装置が大型化するという問題があり、市場からの小型化・軽量化・薄型化・高感度化・高品質化という要求を満たす裏面照射型固体撮像装置の提供が困難となるおそれがあった。
【００１３】
また、支持基板のサイズが大きくなると、多孔質Si層による支持基板の分離の際に、剥離ムラが生じやすいという問題もあった。
【００１４】
さらに、多孔質Si層による支持基板の分離後にこの多孔質Si層をエッチングして薄肉化する際に、剥離ムラとエッチングのバラツキによってエピタキシャルSi層の膜厚にバラツキが発生しやすく、このためにエピタキシャルSi層の部分に形成した受光センサの感度や飽和信号量にバラツキが発生するおそれがあり、性能バラツキによる歩留・品質低下が生じるだけでなく、バラツキを抑制するために製造時間も長くなるなどの生産性低下による製造コストの増大化という問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載の裏面照射型固体撮像装置は、オーバーフロードレイン層を設けた半導体基板層に固体撮像素子を形成するとともに、スクライブラインに沿って半導体基板層をエッチングすることによりオーバーフロードレイン層を露出させる溝を形成し、この溝の壁面に少なくともオーバーフロードレイン層と導通する配線を設け、スクライブラインに沿って半導体基板を切断して形成した縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有することとした。
【００１６】
請求項２に記載の裏面照射型固体撮像装置は、オーバーフロードレイン層となる透明電極膜が配設される半導体基板層に固体撮像素子を形成するとともに、スクライブラインに沿って半導体基板層をエッチングすることにより透明電極膜に達する溝を形成し、この溝の壁面に少なくとも透明電極膜と導通する配線を設け、スクライブラインに沿って半導体基板を切断して形成した縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有することとした。
【００１７】
請求項３に記載の裏面照射型固体撮像装置は、請求項１または請求項２に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置であって、半導体基板層には単結晶Si層を設け、この単結晶Si層に固体撮像素子のダイオード接合面を形成することとした。
【００１８】
請求項４に記載の裏面照射型固体撮像装置は、請求項１または請求項２に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置であって、半導体基板層には歪Si層を設け、この歪Si層に固体撮像素子のダイオード接合面を形成することとした。
【００１９】
請求項５に記載の裏面照射型固体撮像装置は、請求項１または請求項２に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置であって、半導体基板層にはオーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層と単結晶Si層とを互いに重合させて設け、ｐ型ポリSi層と単結晶Si層との界面に固体撮像素子のダイオード接合面を形成することとした。
【００２０】
請求項６に記載の裏面照射型固体撮像装置は、請求項１または請求項２に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置であって、半導体基板層にはオーバーフローバリア層となるp型a-Si層と単結晶Si層とを互いに重合させて設け、p型a-Si層と単結晶Si層との界面に固体撮像素子のダイオード接合面を形成することとした。
【００２１】
請求項７に記載の裏面照射型固体撮像装置は、請求項１または請求項２に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置であって、半導体基板層にはオーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層と歪Si層とを互いに重合させて設け、ｐ型ポリSi層と歪Si層との界面に固体撮像素子のダイオード接合面を形成することとした。
【００２２】
請求項８に記載の裏面照射型固体撮像装置は、請求項１または請求項２に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置であって、半導体基板層にはオーバーフローバリア層となるp型a-Si層と歪Si層とを互いに重合させて設け、p型a-Si層と歪Si層との界面に固体撮像素子のダイオード接合面を形成することとした。
【００２３】
請求項９に記載の裏面照射型固体撮像装置は、請求項１または請求項２に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置であって、半導体基板層におけるスクライブラインと固体撮像素子領域の間であって、オーバーフローバリア層の上方部分に、オーバーフローバリア層と同じ導電型とした埋め込み層を、固体撮像素子領域を囲むリング状に形成することとした。
【００２４】
請求項１０に記載の裏面照射型固体撮像装置は、請求項１または請求項２に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置であって、半導体基板層におけるスクライブラインに沿って形成した溝の壁面に、電位的にオーバーフローバリア層と同じ導電型としたウエルを形成し、このウエルで固体撮像素子領域を囲繞した。
【００２５】
請求項１１に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、支持基板にオーバーフロードレイン層を含む半導体基板層を形成する工程と、この半導体基板層の所要の位置に固体撮像素子を形成する工程と、この固体撮像素子を形成した半導体基板層をスクライブラインに沿ってエッチングすることによりオーバーフロードレイン層を露出させる溝を形成する工程と、この溝の壁面に少なくともオーバーフロードレイン層と導通する配線を設ける工程と、支持基板から剥離させてオーバーフロードレイン層及び固体撮像素子を有する半導体基板層を形成する工程と、この半導体基板層をスクライブラインに沿って切断する工程とを有することとした。
【００２６】
請求項１２に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板にオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層を積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【００２７】
請求項１３に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第２単結晶Si層、及び受光センサ層となる第３単結晶Si層を順次形成することとした。
【００２８】
請求項１４に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１３記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【００２９】
請求項１５に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板にオーバーフロードレイン層となるSiGe層を積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からオーバーフロードレイン層となるSiGe層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【００３０】
請求項１６に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成することとした。
【００３１】
請求項１７に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１６記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【００３２】
請求項１８に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１４または請求項１７に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して溝に設けた配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２多孔質Si層部分において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成することとした。
【００３３】
請求項１９に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断することにした。
【００３４】
請求項２０に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１単結晶Si基板にイオン注入を行って第１イオン注入層を形成することにより、上層側からオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層/第１イオン注入層/第１単結晶Si基板の順の積層構造とした種子基板を、第２単結晶Si基板の上面に絶縁膜を設けた支持基板に接合した後、第１イオン注入層部分において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【００３５】
請求項２１に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項２０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第２単結晶Si層、及び受光センサ層となる第３単結晶Si層を順次形成することとした。
【００３６】
請求項２２に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項２１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、絶縁膜の下側の第２単結晶Si基板にイオン注入を行って支持基板の剥離に用いる第２イオン注入層を形成した後に、ＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【００３７】
請求項２３に記載の
SiGe基板にイオン注入を行って第１イオン注入層を形成することにより、上層側からオーバーフロードレイン層となるSiGe層/第１イオン注入層/SiGe基板の順の積層構造とした種子基板を、裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、単結晶Si基板の上面に絶縁膜を設けた支持基板に接合した後、第１イオン注入層部分においてSiGe基板を分離して、上層側からオーバーフロードレイン層となるSiGe層/絶縁膜/単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【００３８】
請求項２４に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項２３記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成することとした。
【００３９】
請求項２５に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項２１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、絶縁膜の下側の単結晶Si基板にイオン注入を行って支持基板の剥離に用いる第２イオン注入層を形成した後に、ＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【００４０】
請求項２６に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項２２または請求項２５に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して溝に設けた配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２イオン注入層部分において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成することとした。
【００４１】
請求項２７に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項２６記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断することとした。
【００４２】
請求項２８に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１単結晶Si基板にイオン注入を行ってイオン注入層を形成することにより、上層側からオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層/イオン注入層/第１単結晶Si基板の順の積層構造とした種子基板を、多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、イオン注入層部分において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【００４３】
請求項２９に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項２８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第３単結晶Si層、及び受光センサ層となる第４単結晶Si層を順次形成することとした。
【００４４】
請求項３０に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項２９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第４単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【００４５】
請求項３１に記載の、裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、SiGe基板にイオン注入を行ってイオン注入層を形成することにより、上層側からオーバーフロードレイン層となるSiGe層/イオン注入層/SiGe基板の順の積層構造とした種子基板を、多孔質Si層と、第１単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、イオン注入層部分においてSiGe基板を分離して、上層側からオーバーフロードレイン層となるSiGe層/絶縁膜/第１単結晶Si層/多孔質Si層/単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【００４６】
請求項３２に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項３１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成することとした。
【００４７】
請求項３３に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項３２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【００４８】
請求項３４に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項３０または請求項３３に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して溝に設けた配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成することとした。
【００４９】
請求項３５に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項３４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断することとした。
【００５０】
請求項３６に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、単結晶Si基板の所定の深さに酸素イオン及び／または窒素イオンを注入して第１イオン注入層を形成し、加熱処理することにより第１イオン注入層から絶縁膜を形成して、上層側からオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【００５１】
請求項３７に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項３６記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第２単結晶Si層、及び受光センサ層となる第３単結晶Si層を順次形成することとした。
【００５２】
請求項３８に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項３７記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、絶縁膜の下側の単結晶Si基板にイオン注入を行って支持基板の剥離に用いる第２イオン注入層を形成した後に、ＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【００５３】
請求項３９に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によってSiGe層を設けた単結晶Si基板の所定の深さに酸素イオン及び／または窒素イオンを注入して第１イオン注入層を形成し、加熱処理することにより第１イオン注入層から絶縁膜を形成して、上層側からオーバーフロードレイン層となるSiGe層/絶縁膜/単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【００５４】
請求項４０に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項３９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成することとした。
【００５５】
請求項４１に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項４０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、絶縁膜の下側の単結晶Si基板にイオン注入を行って支持基板の剥離に用いる第２イオン注入層を形成した後に、ＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【００５６】
請求項４２に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項３８または請求項４１に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して溝に設けた配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２イオン注入層部分において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成することとした。
【００５７】
請求項４３に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項４２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断することとした。
【００５８】
請求項４４に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、多孔質Si層を積層した単結晶Si基板にオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層を積層して、上層側から第１単結晶Si層/多孔質Si層/単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【００５９】
請求項４５に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項４４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第２単結晶Si層、及び受光センサ層となる第３単結晶Si層を順次形成することとした。
【００６０】
請求項４６に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項４５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【００６１】
請求項４７に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、多孔質Si層を積層した単結晶Si基板にオーバーフロードレイン層となるSiGe層を積層して、上層側からSiGe層/多孔質Si層/単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成こととした。
【００６２】
請求項４８に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項４７記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成することとした。
【００６３】
請求項４９に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項４８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【００６４】
請求項５０に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項４６または請求項４９に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して溝に設けた配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成することとした。
【００６５】
請求項５１に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項５０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断することとした。
【００６６】
請求項５２に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、単結晶Si基板にオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層を積層して、上層側から第１単結晶Si層/単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【００６７】
請求項５３に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項５２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第２単結晶Si層、及び受光センサ層となる第３単結晶Si層を順次形成することとした。
【００６８】
請求項５４に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項５３記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、オーバーフロードレイン層の下側の単結晶Si基板にイオン注入を行って支持基板の剥離に用いるイオン注入層を形成した後に、ＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【００６９】
請求項５５に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、単結晶Si基板にオーバーフロードレイン層となるSiGe層を積層して、上層側からSiGe層/単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【００７０】
請求項５６に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項５５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成しすることとした。
【００７１】
請求項５７に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項５６記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、オーバーフロードレイン層の下側の単結晶Si基板にイオン注入を行って支持基板の剥離に用いるイオン注入層を形成した後に、ＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【００７２】
請求項５８に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項４６または請求項５７に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して溝に設けた配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などによりイオン注入層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成することとした。
請求項５９に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項５８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断することとした。
【００７３】
請求項６０に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、オーバーフローバリア層となるｐ型第１単結晶Si層と、オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層を順次積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からオーバーフローバリア層となるｐ型第１単結晶Si層/オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【００７４】
請求項６１に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項６０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、ｐ型第１単結晶Si層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第３単結晶Si層を形成することとした。
【００７５】
請求項６２に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項６１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【００７６】
請求項６３に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、オーバーフローバリア層となるｐ型SiGe層と、オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層を順次積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からオーバーフローバリア層となるｐ型SiGe層/オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【００７７】
請求項６４に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項６３記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、ｐ型SiGe層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の歪Si層を形成することとした。
【００７８】
請求項６５に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項６４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【００７９】
請求項６６に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項６２または請求項６５に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して溝に設けた配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成することとした。
【００８０】
請求項６７に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項６６記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断することとした。
【００８１】
請求項６８に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層と、オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層と、オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層を順次積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層/オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層/オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【００８２】
請求項６９に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項６８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第３単結晶Si層を形成することとした。
【００８３】
請求項７０に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項６９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【００８４】
請求項７１に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層と、オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層と、オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層を順次積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層/オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層/オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【００８５】
請求項７２に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項７１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の歪Si層を形成することとした。
【００８６】
請求項７３に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項７２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【００８７】
請求項７４に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項７０または請求項７３に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して溝に設けた配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成することとした。
【００８８】
請求項７５に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項７４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断することとした。
【００８９】
請求項７６に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層と、オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層と、オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層を順次積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、第１多孔質Si層において第１単結晶Si層を分離して、上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層/オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層/オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【００９０】
請求項７７に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項７６記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【００９１】
請求項７８に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層と、オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層と、オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層を順次積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、第１多孔質Si層において第１単結晶Si層を分離して、上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層/オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層/オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【００９２】
請求項７９に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項７８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の歪Si層を形成することとした。
【００９３】
請求項８０に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項７９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【００９４】
請求項８１に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項７７または請求項８０に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して溝に設けた配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成することとした。
【００９５】
請求項８２に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項８１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断することとした。
【００９６】
請求項８３に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層と、オーバーフローバリア層となるｐ型a-Si層と、オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層を順次積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、第１多孔質Si層において第１単結晶Si層を分離して、上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層/オーバーフローバリア層となるｐ型a-Si層/オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【００９７】
請求項８４に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項８３記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【００９８】
請求項８５に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層と、オーバーフローバリア層となるｐ型a-Si層と、オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層を順次積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、第１多孔質Si層において第１単結晶Si層を分離して、上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層/オーバーフローバリア層となるｐ型a-Si層/オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【００９９】
請求項８６に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項８５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の歪Si層を形成することとした。
【０１００】
請求項８７に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項８６記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【０１０１】
請求項８８に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項８４または請求項８７に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して溝に設けた配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成することとした。
【０１０２】
請求項８９に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項８８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断することとした。
【０１０３】
請求項９０に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、支持基板にオーバーフローバリア層を含む半導体基板層を形成する工程と、この半導体基板層の所要の位置に固体撮像素子を形成する工程と、この固体撮像素子を形成した半導体基板層をスクライブラインに沿ってエッチングすることによりオーバーフローバリア層を含む半導体基板に溝を形成する工程と、この溝の壁面に少なくともオーバーフロードレイン配線を設ける工程と、支持基板から半導体基板層を剥離させる工程と、半導体基板層の支持基板からの剥離面をエッチングしてオーバーフロードレイン配線を露出させる工程と、エッチングされた剥離面にオーバーフロードレイン層となる透明導電膜を全面に設ける工程と、透明導電膜を設けた半導体基板層をスクライブラインに沿って切断する工程とを有することとした。
【０１０４】
請求項９１に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板にオーバーフローバリア層となる第１単結晶Si層を積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からオーバーフローバリア層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【０１０５】
請求項９２に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、受光センサ層となる第３単結晶Si層を形成することとした。
【０１０６】
請求項９３に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【０１０７】
請求項９４に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板にオーバーフローバリア層となるｐ型SiGe層を積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からオーバーフローバリア層となるｐ型SiGe層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【０１０８】
請求項９５に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、ｐ型SiGe層上に、受光センサ層となる歪Si層を形成することとした。
【０１０９】
請求項９６に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【０１１０】
請求項９７に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９３または請求項９６に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、溝は、絶縁膜が露出するまでエッチングして形成することとした。
【０１１１】
請求項９８に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９７記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して溝に設けたオーバーフロードレイン配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成することとした。
【０１１２】
請求項９９に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることによりオーバーフローバリア層を露出させるとともに、オーバーフロードレイン配線を露出させ、オーバーフローバリア層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる透明導電膜を形成してオーバーフロードレイン層を形成することとした。
【０１１３】
請求項１００に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断することとした。
【０１１４】
請求項１０１に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１単結晶Si基板にイオン注入を行って第１イオン注入層を形成することにより、上層側からオーバーフローバリア層となる第１単結晶Si層/第１イオン注入層/第１単結晶Si基板の順の積層構造とした種子基板を、第２単結晶Si基板の上面に絶縁膜を設けた支持基板に接合した後、第１イオン注入層部分において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からオーバーフローバリア層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【０１１５】
請求項１０２に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１０１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、受光センサ層となる第２単結晶Si層を形成することとした。
【０１１６】
請求項１０３に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１０２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第２単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、絶縁膜の下側の第２単結晶Si基板にイオン注入を行って支持基板の剥離に用いる第２イオン注入層を形成した後に、ＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【０１１７】
請求項１０４に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、SiGe基板にイオン注入を行って第１イオン注入層を形成することにより、上層側からオーバーフローバリア層となるSiGe層/第１イオン注入層/SiGe基板の順の積層構造とした種子基板を、単結晶Si基板の上面に絶縁膜を設けた支持基板に接合した後、第１イオン注入層部分においてSiGe基板を分離して、上層側からオーバーフローバリア層となるSiGe層/絶縁膜/単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【０１１８】
請求項１０５に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１０４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、受光センサ層となる歪Si層を形成することとした。
【０１１９】
請求項１０６に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１０５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、絶縁膜の下側の単結晶Si基板にイオン注入を行って支持基板の剥離に用いる第２イオン注入層を形成した後に、ＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【０１２０】
請求項１０７に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１０３または請求項１０６に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、溝は、絶縁膜が露出するまでエッチングして形成することとした。
【０１２１】
請求項１０８に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１０７記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して溝に設けたオーバーフロードレイン配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２イオン注入層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成することとした。
【０１２２】
請求項１０９に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１０８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることによりオーバーフローバリア層を露出させるとともに、オーバーフロードレイン配線を露出させ、オーバーフローバリア層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる透明導電膜を形成してオーバーフロードレイン層を形成することとした。
【０１２３】
請求項１１０に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１０９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断することとした。
【０１２４】
請求項１１１に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１単結晶Si基板にイオン注入を行ってイオン注入層を形成することにより、上層側からオーバーフローバリア層となる第１単結晶Si層/イオン注入層/第１単結晶Si基板の順の積層構造とした種子基板を、多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、イオン注入層部分において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からオーバーフローバリア層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【０１２５】
請求項１１２に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、受光センサ層となる第３単結晶Si層を形成することとした。
【０１２６】
請求項１１３に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【０１２７】
請求項１１４に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、SiGe基板にイオン注入を行ってイオン注入層を形成することにより、上層側からオーバーフローバリア層となるSiGe層/イオン注入層/SiGe基板の順の積層構造とした種子基板を、多孔質Si層と、第１単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、イオン注入層部分においてSiGe基板を分離して、上層側からオーバーフローバリア層となるSiGe層/絶縁膜/第１単結晶Si層/多孔質Si層/単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【０１２８】
請求項１１５に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、受光センサ層となる歪Si層を形成することとした。
【０１２９】
請求項１１６に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【０１３０】
請求項１１７に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１３または請求項１１６に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、溝は、絶縁膜が露出するまでエッチングして形成することとした。
【０１３１】
請求項１１８に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１７記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して溝に設けたオーバーフロードレイン配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成することとした。
【０１３２】
請求項１１９に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることによりオーバーフローバリア層を露出させるとともに、オーバーフロードレイン配線を露出させ、オーバーフローバリア層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる透明導電膜を形成してオーバーフロードレイン層を形成することとした。
【０１３３】
請求項１２０に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１１９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断することとした。
【０１３４】
請求項１２１に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、単結晶Si基板の所定の深さに酸素イオン及び／または窒素イオンを注入して第１イオン注入層を形成し、加熱処理することにより第１イオン注入層から絶縁膜を形成して、上層側からオーバーフローバリア層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【０１３５】
請求項１２２に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１２１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、受光センサ層となる第２単結晶Si層を形成することとした。
【０１３６】
請求項１２３に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１２２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第２単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、絶縁膜の下側の単結晶Si基板にイオン注入を行って支持基板の剥離に用いる第２イオン注入層を形成した後に、ＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【０１３７】
請求項１２４に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によってSiGe層を設けた単結晶Si基板の所定の深さに酸素イオン及び／または窒素イオンを注入して第１イオン注入層を形成し、加熱処理することにより第１イオン注入層から絶縁膜を形成して、上層側からオーバーフローバリア層となるSiGe層/絶縁膜/単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【０１３８】
請求項１２５に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１２４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、受光センサ層となる歪Si層を形成することとした。
【０１３９】
請求項１２６に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法っは、請求項１２５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、絶縁膜の下側の単結晶Si基板にイオン注入を行って支持基板の剥離に用いる第２イオン注入層を形成した後に、ＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【０１４０】
請求項１２７に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法請求項１２３または請求項１２６に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、溝は、絶縁膜が露出するまでエッチングして形成することとした。
【０１４１】
請求項１２８に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１２７記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して溝に設けたオーバーフロードレイン配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２イオン注入層部分において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成することとした。
【０１４２】
請求項１２９に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１２８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることによりオーバーフローバリア層を露出させるとともに、オーバーフロードレイン配線を露出させ、オーバーフローバリア層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる透明導電膜を形成してオーバーフロードレイン層を形成することとした。
【０１４３】
請求項１３０に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１２９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断することとした。
【０１４４】
請求項１３１に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、多孔質Si層を積層した単結晶Si基板にオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層を積層して、上層側から第１単結晶Si層/多孔質Si層/単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【０１４５】
請求項１３２に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１３１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第２単結晶Si層、及び受光センサ層となる第３単結晶Si層を順次形成することとした。
【０１４６】
請求項１３３に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１３２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【０１４７】
請求項１３４に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、多孔質Si層を積層した単結晶Si基板にオーバーフロードレイン層となるSiGe層を積層して、上層側からSiGe層/多孔質Si層/単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【０１４８】
請求項１３５に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１３４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成することとした。
【０１４９】
請求項１３６に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１３５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【０１５０】
請求項１３７に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１３３または請求項１３６に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、溝は、多孔質Si層が露出するまでエッチングして形成することとした。
【０１５１】
請求項１３８に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１３７記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して溝に設けたオーバーフロードレイン配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成することとした。
【０１５２】
請求項１３９に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１３８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることによりオーバーフロードレイン層を露出させるとともに、オーバーフロードレイン配線を露出させ、オーバーフロードレイン層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる透明導電膜を形成してオーバーフロードレイン電極とすることとした。
【０１５３】
請求項１４０に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１３９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断することとした。
【０１５４】
請求項１４１に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、単結晶Si基板にオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層を積層して、上層側から第１単結晶Si層/単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【０１５５】
請求項１４２に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１４１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第２単結晶Si層、及び受光センサ層となる第３単結晶Si層を順次形成していることとした。
【０１５６】
請求項１４３に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１４２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、オーバーフロードレイン層の下側の単結晶Si基板にイオン注入を行って支持基板の剥離に用いるイオン注入層を形成した後に、ＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【０１５７】
請求項１４４に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、単結晶Si基板にオーバーフロードレイン層となるSiGe層を積層して、上層側からSiGe層/単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成していることとした。
【０１５８】
請求項１４５に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１４４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成していることとした。
【０１５９】
請求項１４６に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１４５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、オーバーフロードレイン層の下側の単結晶Si基板にイオン注入を行って支持基板の剥離に用いるイオン注入層を形成した後に、ＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【０１６０】
請求項１４７に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１４３または請求項１４６に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、溝は、イオン注入層が露出するまでエッチングして形成することとした。
【０１６１】
請求項１４８に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１４７記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して溝に設けたオーバーフロードレイン配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成することとした。
【０１６２】
請求項１４９に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１４８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることによりオーバーフロードレイン層を露出させるとともに、オーバーフロードレイン配線を露出させ、オーバーフロードレイン層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる透明導電膜を形成してオーバーフロードレイン電極とすることとした。
【０１６３】
請求項１５０に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１４９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断することとした。
【０１６４】
請求項１５１に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板にオーバーフローバリア層となるｐ型第１単結晶Si層を積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からオーバーフローバリア層となるｐ型第１単結晶Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【０１６５】
請求項１５２に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１５１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、ｐ型第１単結晶Si層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第３単結晶Si層を形成することとした。
【０１６６】
請求項１５３に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１５２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【０１６７】
請求項１５４に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板にオーバーフローバリア層となるｐ型SiGe層を積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からオーバーフローバリア層となるｐ型SiGe層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【０１６８】
請求項１５５に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１５４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、ｐ型SiGe層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の歪Si層を形成することとした。
【０１６９】
請求項１５６に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１５５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【０１７０】
請求項１５７に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１５３または請求項１５６に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、溝は、絶縁膜が露出するまでエッチングして形成することとした。
【０１７１】
請求項１５８に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１５７記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して溝に設けたオーバーフロードレイン配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成することとした。
【０１７２】
請求項１５９に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１５８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることによりオーバーフローバリア層を露出させるとともに、オーバーフロードレイン配線を露出させ、オーバーフローバリア層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる透明導電膜を形成してオーバーフロードレイン層を形成することとした。
【０１７３】
請求項１６０に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１５９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断することとした。
【０１７４】
請求項１６１に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層と、オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層を順次積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層/オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【０１７５】
請求項１６２に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１６１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第３単結晶Si層を形成することとした。
【０１７６】
請求項１６３に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１６２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【０１７７】
請求項１６４に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層と、オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層を順次積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層/オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【０１７８】
請求項１６５に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１６４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の歪Si層を形成することとした。
【０１７９】
請求項１６６に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１６５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【０１８０】
請求項１６７に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１６３または請求項１６６に記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、溝は、絶縁膜が露出するまでエッチングして形成することとした。
【０１８１】
請求項１６８に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１６７記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して溝に設けたオーバーフロードレイン配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成することとした。
【０１８２】
請求項１６９に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１６８記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることによりオーバーフローバリア層を露出させるとともに、オーバーフロードレイン配線を露出させ、オーバーフローバリア層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる透明導電膜を形成してオーバーフロードレイン層を形成することとした。
【０１８３】
請求項１７０に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１６９記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断することとした。
【０１８４】
請求項１７１に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項９０記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層と、オーバーフローバリア層となるｐ型a-Si層を積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層/オーバーフローバリア層となるｐ型a-Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成することとした。
【０１８５】
請求項１７２に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１７１記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、第１単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成することとした。
【０１８６】
請求項１７３に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１７２記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、溝は、絶縁膜が露出するまでエッチングして形成することとした。
【０１８７】
請求項１７４に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１７３記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填した後に、この封止用樹脂を表面研磨して溝に設けたオーバーフロードレイン配線と導通させた電極を露出させるとともに、この電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成することとした。
【０１８８】
請求項１７５に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１７４記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることによりオーバーフローバリア層を露出させるとともに、オーバーフロードレイン配線を露出させ、オーバーフローバリア層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる透明導電膜を形成してオーバーフロードレイン層を形成することとした。
【０１８９】
請求項１７６に記載の裏面照射型固体撮像装置の製造方法は、請求項１７５記載の縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置の製造方法であって、オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断することとした。
【発明の効果】
【０１９０】
本発明によれば以下の効果を得ることができる。
【０１９１】
（１）スクライブラインに沿って形成した溝の壁面を利用してオーバーフロードレイン層と接続する配線を設けることにより、オーバーフロードレイン層と接続して半導体基板の表面に引き出すための配線を容易に形成することができる。しかも、この配線の形成にともなって、裏面照射型固体撮像装置の外形形状を大きくする必要がなく、裏面照射型固体撮像装置の小型化・軽量化の障害となることを防止できる。
【０１９２】
（２）スクライブラインと固体撮像素子領域の間であってオーバーフローバリア層の上に、あるいはスクライブラインの溝の壁面に、オーバーフローバリア層と同じ導電型の埋め込み層を固体撮像素子領域を囲むリング状に形成して固体撮像素子領域全体がオーバーフローバリア層で囲まれた構造、または固体撮像素子領域全体が電位的にオーバーフローバリア層と同じ導電型ウエルで囲まれた構造とすることによって、スクライブラインの溝の壁面に直接にオーバーフロードレイン配線を形成できるので、確実な動作の縦型ｎｐｎトランジスタが形成でき、製造工数を低減できる。
【０１９３】
（３）オーバーフロードレイン電極にシャッタパルスを印加して縦型ｎｐｎトランジスタ動作させることにより、垂直転送レジスタの取り扱い電荷量を大きくすることができ、高ダイナミックレンジが得られ、しかも露光時間を制御することができるので、メカニカルシャッタと組み合わせて多画素化の静止画用ＣＣＤカメラを提供することができる。
【０１９４】
（４）オーバーフロードレイン層のｎ+型単結晶Si層をｎ+型ポリSi層またはｎ+型アモルファスSi層、オーバーフローバリア層のｐ型単結晶Si層をｐ型ポリSi層またはｐ型アモルファスSi層とすることによって、赤色感度は「アモルファスSi層＞ポリSi層＞単結晶Si層」となるので、受光センサの感度を高めて高感度化、高精細化の固体撮像装置とすることができ、しかも受光センサ部の単結晶Si層を薄くすることができるのでＣＶＤ工数削減にともなうコストダウンができる。
【０１９５】
（５）高精度に膜厚が制御された超薄型ＳＯＩまたは超薄型Si基板層を用いることにより、基板面内における感度及び飽和信号量のバラツキを抑制でき、信頼性の高い大面積の裏面照射型固体撮像装置を製造することができる。しかも、製造工数を少なくすることができるので、容易に且つ低コストで製造することができる。
【０１９６】
（６）オーバーフローバリア層とオーバーフロードレイン配線をオーバーフロードレイン層としてＩＴＯ，ＩＺＯ，ＺｎＯなどの透明電極を用いることにより確実に電気的接続するので、基板面内における感度、飽和信号量のバラツキを抑制して、信頼性の高い大面積の裏面照射型固体撮像装置を製造することができる。
【０１９７】
（７）高精度な膜厚が制御された超薄型ＳＯＩまたは超薄型Si基板層を用いることにより、高速動作による高感度、高S/N比、多画素、高ダイナミックレンジで大面積の裏面照射型固体撮像装置を容易に且つ低コストで製造することができる。
【０１９８】
（８）オーバーフロードレイン層のｎ+型単結晶Si層あるいはオーバーフローバリア層のｐ型単結晶Si層を２０〜３０％SiGe層からなる歪み印加層とした場合には、このSiGe層の上面にSiエピタキシャル成長で歪みSi層を形成することにより、無歪みSi層に比べ１．７６倍の高い電子移動度が得られ、高感度、高性能の裏面照射型固体撮像装置が得られる。
【０１９９】
（９）固体撮像素子表面及びスクライブライン溝内を封止用樹脂で封止するとともに保持しているので、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などで多孔質Si層或いはイオン注入層において半導体基板層の支持基盤からの剥離作業において、作業効率が良く歩留及び生産性を向上させることができる。また、強力な接着力であって糊残りのない帯電防止のＵＶテープなどで剥離作業が行われる支持基板の表面保護を行うとともに保持を行うことにより、剥離作業後はＵＶ照射硬化によって容易に半導体基板層からの分離ができるので、歩留及び生産性が高い。
【０２００】
（１０）少なくともスクライブライン内の多孔質Si層またはイオン注入層までダイシング切り溝などの溝を形成して予めペレタイズしているので、分離と同時にパネル／チップ単位の分割ができるので生産性を向上させることができる。しかも、分離を容易とすることができ、固体撮像素子の割れ、欠け、クラック防止できる。
【０２０１】
（１１）絶縁層に窒化系S1膜を用いた場合には、単結晶Si層の反りを低減させることができ、しかも、絶縁層によってハロゲン汚染の防止、Siエッチングのストッパー、リーク低減のローノイズ特性、反射防止などの作用が期待できる。
【０２０２】
（１２）オーバーフロードレイン電極を接続する固体撮像素子表面のバンプ電極の一部を、封止用樹脂を表面研磨することによって露出させるとともに、封止用樹脂で封止することにより保護しているので、高品質、高信頼性の超薄型チップサイズパッケージの裏面照射型固体撮像装置とすることができる。
【０２０３】
（１３）固体撮像素子の表面及びスクライブライン溝内のオーバーフロードレイン電極などが封止用樹脂によって封止されるとともに保護されているので、高品質、高信頼性の超薄型裏面照射型固体撮像装置とすることができる。
【０２０４】
（１４）ビデオカメラの光学プリズムのＲＧＢ色成分表面に透明接着剤でフレキシブル基板にバンプ電極を接合した超薄型裏面照射型固体撮像素子基板を直接貼り合わせることができるので、ビデオカメラの超小型化、超軽量化、高性能化が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０２０５】
本発明の裏面照射型固体撮像装置及びその製造方法では、縦型ｎｐｎトランジスタからなるオーバーフロードレイン構造とするために設けたオーバーフロードレイン層と導通させる配線を、半導体基板層のダイシングに用いるスクライブラインに沿ってオーバーフロードレイン層を露出させるまでエッチングして形成した溝の壁面に設けているものである。
【０２０６】
このようにスクライブラインに沿って形成した溝の壁面にオーバーフロードレイン層と導通させる配線を形成することによって、比較的に容易に、かつ確実にオーバーフロードレイン層に導通させることができる配線形成を行うことができる。しかも、この配線を半導体基板層の表面に容易に引き出すことができる。
【０２０７】
このようにスクライブラインに沿って形成した溝の壁面にオーバーフロードレイン層と導通させる配線を形成した縦型オーバーフロードレイン構造を有する裏面照射型固体撮像装置としては、縦型ｎｐｎトランジスタからなるオーバーフロードレイン構造のオーバーフロードレイン層を単結晶Si層または歪Si層とする場合、あるいはポリSi層またはアモルファスSi層とする場合、さらにＩＴＯまたはＩＺＯまたはＺｎＯ膜の透明導電層にする場合に大別される。
【０２０８】
そして、いずれの場合にも、次の６通りの製造方法によって、歪Si層を含む超薄型ＳＯＩ層または超薄型Si層による縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置となる半導体基板を形成することができる。
【０２０９】
その６通りの製造方法とは、以下の製造方法である。
【０２１０】
（１）二重多孔質Si層分離法を用いた製造方法
多孔質Si層を形成したから種子基板と、多孔質Si層を形成した支持基板とを接合した後に、それぞれの多孔質Si層において種子基板と支持基板とを分離することにより、歪Si層を含む超薄型ＳＯＩ層を形成するものである。
【０２１１】
（２）二重イオン注入層分離法を用いた製造方法
イオン注入層を形成したから種子基板と、イオン注入層を形成した支持基板とを接合した後に、それぞれのイオン注入層において種子基板と支持基板とを分離することにより、歪Si層を含む超薄型ＳＯＩ層を形成するものである。
【０２１２】
（３）多孔質Si層分離法とイオン注入層分離法との併用による製造方法
イオン注入層を形成したから種子基板と、多孔質Si層を形成した支持基板とを接合した後に、イオン注入層において種子基板を分離するとともに、多孔質Si層において支持基板を分離することにより、歪Si層を含む超薄型ＳＯＩ層を形成するものである。
【０２１３】
（４）ＳＩＭＯＸ法とイオン注入層分離法との併用による製造方法
ＳＩＭＯＸ法の埋め込み絶縁層（ＢＯＸ層）下に形成したイオン注入層から分離することにより、歪Si層を含む超薄型ＳＯＩ層を形成するものである。
【０２１４】
（５）多孔質Si層分離法を用いた製造方法
支持基板に形成した多孔質Si層から支持基板を分離して歪Si層を含む超薄型Si層を形成するものである。
【０２１５】
（６）イオン注入層分離法を用いた製造方法
支持基板に形成したイオン注入層の歪部から支持基板を分離して歪Si層を含む超薄型Si層を形成するものである。
【０２１６】
さらに、上記の分離後の多孔質Si層及び単結晶Si層及び絶縁層などをエッチングして露出したオーバーフローバリア層とオーバーフロードレイン配線表面に、スパッタリング、蒸着などでＩＴＯ（酸化インジウム−酸化錫の混合透明導電膜）、ＩＺＯ（酸化インジウム−酸化亜鉛の混合透明導電膜）、ＺｎＯ（酸化亜鉛の透明導電膜）などの透明導電膜をオーバーフロードレイン層として形成することで、オーバーフローバリア層とオーバーフロードレイン配線の電気的接続を確実にし、且つ大面積の裏面照射型固体撮像装置でも確実に縦型オーバーフロードレイン構造による効果を発揮させることができる。
【０２１７】
したがって、基板面内において受光センサの感度、飽和信号量のバラツキが少なく、高信頼性の大面積の裏面照射型固体撮像装置を製造することができる。
【０２１８】
ところで、従来は単結晶Si層からなる受光センサ層を厚く、つまり表面より深い位置にダイオード接合面を形成して赤色感度向上させているが、この深い位置のダイオード接合面形成のために表面より深い位置へのイオン注入のための高価な高エネルギーイオン注入装置が必要で生産性が悪化し、コストアップを招いている。
【０２１９】
そこで、本発明では光入射側のオーバーフロードレイン層とオーバーフローバリア層、さらには受光センサ層の一部に単結晶Si層よりも赤色感度の高いポリSi層及び／またはアモルファスSi層（以後「a−Si」と呼ぶ）を形成して、それらの少なくとも一部が受光センサのダイオード接合空乏層広がり範囲内になるように膜厚を設定することで赤色感度を高め、これにより受光センサ層部分の厚みを薄くすることで、Siエピタキシー装置の生産性を向上させ、コストダウンができるようにしている。
【０２２０】
具体的には、以下の４通りの形成法がある。
【０２２１】
（１）ｎ+型ポリSi層のオーバーフロードレイン層と、ｐ型単結晶Si層のオーバーフローバリア層の場合
（２）ｎ+型ポリSi層のオーバーフロードレイン層と、ｐ型ポリSi層のオーバーフローバリア層の場合
（３）ｎ+型a-Si層のオーバーフロードレイン層と、ｐ型ポリSi層のオーバーフローバリア層の場合
この時に、a-Si層の熱変質防止のために、この第1単結晶Si層をシードにSiエピタキシャル成長による受光センサ層形成はせずに、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型の受光センサ層は予め種子基板に作成しておくのが望ましい。
（４）ｎ+型a-Si層のオーバーフロードレイン層と、p型a-Si層のオーバーフローバリア層の場合
この時に、a-Si層の熱変質防止のために、この第1単結晶Si層をシードにSiエピタキシャル成長による受光センサ層形成はせずに、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型の受光センサ層は予め種子基板に作成しておくのが望ましい。
【０２２２】
上記した製造方法を以下の順番で簡単に説明する。
Ａ）透明導電膜をオーバーフロードレイン層として用いない場合
Ａ−１）二重多孔質Si層分離法を用いた製造方法
Ａ−１−１）オーバーフローバリア層／オーバーフロードレイン層
＝ｐ型単結晶Si層／ｎ+型ポリSi層の場合
Ａ−１−２）オーバーフローバリア層／オーバーフロードレイン層
＝ｐ型ポリSi層／ｎ+型ポリSi層の場合
Ａ−１−３）オーバーフローバリア層／オーバーフロードレイン層
＝ｐ型ポリSi層／ｎ+型a-Si層の場合
Ａ−１−４）オーバーフローバリア層／オーバーフロードレイン層
＝p型a-Si層／ｎ+型a-Si層の場合
Ａ−２）二重イオン注入層分離法を用いた製造方法
Ａ−３）多孔質Si層分離法とイオン注入層分離法との併用による製造方法
Ａ−４）ＳＩＭＯＸ法とイオン注入層分離法との併用による製造方法
Ａ−５）多孔質Si層分離法を用いた製造方法
Ａ−６）イオン注入層分離法を用いた製造方法
Ｂ）透明導電膜をオーバーフロードレイン層として用いる場合
Ｂ−１）二重多孔質Si層分離法を用いた製造方法
Ｂ−１−１）オーバーフローバリア層がｐ型単結晶Si層の場合
Ｂ−１−２）オーバーフローバリア層がｐ型ポリSi層の場合
Ｂ−１−３）オーバーフローバリア層がp型a-Si層の場合
Ｂ−２）二重イオン注入層分離法を用いた製造方法
Ｂ−３）多孔質Si層分離法とイオン注入層分離法との併用による製造方法
Ｂ−４）ＳＩＭＯＸ法とイオン注入層分離法との併用による製造方法
Ｂ−５）多孔質Si層分離法を用いた製造方法
Ｂ−６）イオン注入層分離法を用いた製造方法
【０２２３】
Ａ−１）二重多孔質Si層分離法を用いた製造方法
まず、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板にオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層を積層して種子基板を形成し、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合する。
【０２２４】
次いで、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離し、上層側からオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成する。
【０２２５】
次いで、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第２単結晶Si層、及び受光センサ層となる第３単結晶Si層を順次形成し、さらに第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成する。
【０２２６】
その後、支持基板のスクライブラインに沿ってエッチングを行うことにより、スクライブライン内に溝を形成する。このとき、オーバーフロードレイン層が露出するまでエッチングを行う。
【０２２７】
オーバーフロードレイン層の露出にともなってエッチングを終了し、このエッチングによって形成した溝にオーバーフロードレイン層と導通する配線を形成する。
【０２２８】
次いで、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して固体撮像素子を保護するとともに、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填する。
【０２２９】
そして、この封止用樹脂を表面研磨することにより、溝に設けた配線と導通させた電極や、固体撮像素子の外部接続端子を封止用樹脂から露出させ、露出した電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２多孔質Si層部分において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成する。
【０２３０】
その後、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断して縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を形成している。
【０２３１】
なお、支持基板は、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板にオーバーフロードレイン層となるSiGe層を積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後に、第１多孔質Si層において前記第１単結晶Si基板を分離して、上層側からオーバーフロードレイン層となるSiGe層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造としてもよい。
【０２３２】
この場合、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成し、第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成する。このように、歪Si層を利用して受光センサを構成することにより、後述するようにＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の性能向上を図ることができる。
【０２３３】
Ａ−１−１）オーバーフローバリア層／オーバーフロードレイン層
＝ｐ型単結晶Si層／ｎ+型ポリSi層の場合
まず、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、オーバーフローバリア層となるｐ型第１単結晶Si層と、オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層を順次積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合する。
【０２３４】
次いで、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離し、上層側からオーバーフローバリア層となるｐ型第１単結晶Si層/オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成する。
【０２３５】
次いで、Siエピタキシャル成長によって、ｐ型第１単結晶Si層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第３単結晶Si層を形成し、さらに第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成する。
【０２３６】
その後、支持基板のスクライブラインに沿ってエッチングを行うことにより、スクライブライン内に溝を形成する。このとき、オーバーフロードレイン層が露出するまでエッチングを行う。
【０２３７】
オーバーフロードレイン層の露出にともなってエッチングを終了し、このエッチングによって形成した溝にオーバーフロードレイン層と導通する配線を形成する。
【０２３８】
次いで、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して固体撮像素子を保護するとともに、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填する。
【０２３９】
そして、この封止用樹脂を表面研磨することにより、溝に設けた配線と導通させた電極や、固体撮像素子の外部接続端子を封止用樹脂から露出させ、露出した電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成している。
【０２４０】
その後、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断して縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を形成している。
【０２４１】
なお、支持基板は、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、オーバーフローバリア層となるｐ型SiGe層と、オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層を順次積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合し、その後、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からオーバーフローバリア層となるｐ型SiGe層/オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造としてもよい。
【０２４２】
この場合、Siエピタキシャル成長によって、ｐ型SiGe層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の歪Si層を形成し、歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成する。このように、歪Si層を利用して受光センサを構成することにより、後述するようにＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の性能向上を図ることができる。
【０２４３】
Ａ−１−２）オーバーフローバリア層／オーバーフロードレイン層
＝ｐ型ポリSi層／ｎ+型ポリSi層の場合
まず、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層と、オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層と、オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層を順次積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合する。
【０２４４】
次いで、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離し、上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層/オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層/オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成する。
【０２４５】
次いで、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第３単結晶Si層を形成し、さらに第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成する。
【０２４６】
その後、支持基板のスクライブラインに沿ってエッチングを行うことにより、スクライブライン内に溝を形成する。このとき、オーバーフロードレイン層が露出するまでエッチングを行う。
【０２４７】
オーバーフロードレイン層の露出にともなってエッチングを終了し、このエッチングによって形成した溝にオーバーフロードレイン層と導通する配線を形成する。
【０２４８】
次いで、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して固体撮像素子を保護するとともに、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填する。
【０２４９】
そして、この封止用樹脂を表面研磨することにより、溝に設けた配線と導通させた電極や、固体撮像素子の外部接続端子を封止用樹脂から露出させ、露出した電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成する。
【０２５０】
その後、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断して縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を形成している。
【０２５１】
なお、支持基板は、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層と、オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層と、オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層を順次積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後に、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層/オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層/オーバーフロードレイン層となるｎ+型ポリSi層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造としてもよい。
【０２５２】
この場合、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の歪Si層を形成し、この歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成する。このように、歪Si層を利用して受光センサを構成することにより、後述するようにＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の性能向上を図ることができる。
【０２５３】
Ａ−１−３）オーバーフローバリア層／オーバーフロードレイン層
＝ｐ型ポリSi層／ｎ+型a-Si層の場合
まず、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層と、オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層と、オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層を順次積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合する。
【０２５４】
次いで、第１多孔質Si層において第１単結晶Si層を分離して、上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層/オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層/オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成する。
【０２５５】
次いで、第１単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成する。
【０２５６】
その後、支持基板のスクライブラインに沿ってエッチングを行うことにより、スクライブライン内に溝を形成する。このとき、オーバーフロードレイン層が露出するまでエッチングを行う。
【０２５７】
オーバーフロードレイン層の露出にともなってエッチングを終了し、このエッチングによって形成した溝にオーバーフロードレイン層と導通する配線を形成する。
【０２５８】
次いで、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して固体撮像素子を保護するとともに、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填する。
【０２５９】
そして、この封止用樹脂を表面研磨することにより、溝に設けた配線と導通させた電極や、固体撮像素子の外部接続端子を封止用樹脂から露出させ、露出した電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成する。
【０２６０】
その後、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断して縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を形成している。
【０２６１】
なお、支持基板は、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層と、オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層と、オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層を順次積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後に、第１多孔質Si層において第１単結晶Si層を分離して、上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層/オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層/オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造としてもよい。
【０２６２】
この場合、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の歪Si層を形成し、この歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成する。このように、歪Si層を利用して受光センサを構成することにより、後述するようにＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の性能向上を図ることができる。
【０２６３】
Ａ−１−４）オーバーフローバリア層／オーバーフロードレイン層
＝p型a-Si層／ｎ+型a-Si層の場合
まず、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層と、オーバーフローバリア層となるｐ型a-Si層と、オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層を順次積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合する。
【０２６４】
次いで、第１多孔質Si層において第１単結晶Si層を分離し、上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層/オーバーフローバリア層となるｐ型a-Si層/オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成する。
【０２６５】
次いで、第１単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成する。
【０２６６】
その後、支持基板のスクライブラインに沿ってエッチングを行うことにより、スクライブライン内に溝を形成する。このとき、オーバーフロードレイン層が露出するまでエッチングを行う。
【０２６７】
オーバーフロードレイン層の露出にともなってエッチングを終了し、このエッチングによって形成した溝にオーバーフロードレイン層と導通する配線を形成する。
【０２６８】
次いで、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して固体撮像素子を保護するとともに、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填する。
【０２６９】
そして、この封止用樹脂を表面研磨することにより、溝に設けた配線と導通させた電極や、固体撮像素子の外部接続端子を封止用樹脂から露出させ、露出した電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成する。
【０２７０】
その後、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断して縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を形成している。
【０２７１】
なお、支持基板は、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層と、オーバーフローバリア層となるｐ型a-Si層と、オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層を順次積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後に、第１多孔質Si層において第１単結晶Si層を分離し、上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層/オーバーフローバリア層となるｐ型a-Si層/オーバーフロードレイン層となるｎ+型a-Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造としてもよい。
【０２７２】
この場合、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の歪Si層を形成し、この歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成する。このように、歪Si層を利用して受光センサを構成することにより、後述するようにＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の性能向上を図ることができる。
【０２７３】
Ａ−２）二重イオン注入層分離法を用いた製造方法
まず、第１単結晶Si基板にイオン注入を行って第１イオン注入層を形成することにより、上層側からオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層/第１イオン注入層/第１単結晶Si基板の順の積層構造とした種子基板を、第２単結晶Si基板の上面に絶縁膜を設けた支持基板に接合する。
【０２７４】
次いで、第１イオン注入層部分において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成する。
【０２７５】
次いで、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第２単結晶Si層、及び受光センサ層となる第３単結晶Si層を順次形成し、第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、絶縁膜の下側の第２単結晶Si基板にイオン注入を行って支持基板の剥離に用いる第２イオン注入層を形成し、さらにＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成する。
【０２７６】
その後、支持基板のスクライブラインに沿ってエッチングを行うことにより、スクライブライン内に溝を形成する。このとき、オーバーフロードレイン層が露出するまでエッチングを行う。
【０２７７】
オーバーフロードレイン層の露出にともなってエッチングを終了し、このエッチングによって形成した溝にオーバーフロードレイン層と導通する配線を形成する。
【０２７８】
次いで、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して固体撮像素子を保護するとともに、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填する。
【０２７９】
そして、この封止用樹脂を表面研磨することにより、溝に設けた配線と導通させた電極や、固体撮像素子の外部接続端子を封止用樹脂から露出させ、露出した電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２イオン注入層部分において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成する。
【０２８０】
その後、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断して縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を形成している。
【０２８１】
なお、支持基板は、SiGe基板にイオン注入を行って第１イオン注入層を形成することにより、上層側からオーバーフロードレイン層となるSiGe層/第１イオン注入層/SiGe基板の順の積層構造とした種子基板を、単結晶Si基板の上面に絶縁膜を設けた支持基板に接合した後、第１イオン注入層部分においてSiGe基板を分離して、上層側からオーバーフロードレイン層となるSiGe層/絶縁膜/単結晶Si基板の順の積層構造としてもよい。
【０２８２】
この場合、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成し、第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成する。このように、歪Si層を利用して受光センサを構成することにより、後述するようにＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の性能向上を図ることができる。
【０２８３】
ここで、SiGe基板は、単結晶Si基板の表面に、Siエピタキシャル成長によって、所定膜厚のSiGe層を形成したものであってもよく、以下において特に言及しない場合には、SiGe基板は所定膜厚のSiGe層を有する単結晶Si基板であるものとする。
【０２８４】
Ａ−３）多孔質Si層分離法とイオン注入層分離法との併用による製造方法
まず、第１単結晶Si基板にイオン注入を行ってイオン注入層を形成することにより、上層側からオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層/イオン注入層/第１単結晶Si基板の順の積層構造とした種子基板を多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合する。
【０２８５】
次いで、イオン注入層部分において第１単結晶Si基板を分離し、上層側からオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成する。
【０２８６】
次いで、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第３単結晶Si層、及び受光センサ層となる第４単結晶Si層を順次形成し、さらに第４単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成する。
【０２８７】
その後、支持基板のスクライブラインに沿ってエッチングを行うことにより、スクライブライン内に溝を形成する。このとき、オーバーフロードレイン層が露出するまでエッチングを行う。
【０２８８】
オーバーフロードレイン層の露出にともなってエッチングを終了し、このエッチングによって形成した溝にオーバーフロードレイン層と導通する配線を形成する。
【０２８９】
次いで、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して固体撮像素子を保護するとともに、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填する。
【０２９０】
そして、この封止用樹脂を表面研磨することにより、溝に設けた配線と導通させた電極や、固体撮像素子の外部接続端子を封止用樹脂から露出させ、露出した電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成する。
【０２９１】
その後、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断して縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を形成している。
【０２９２】
なお、支持基板は、SiGe基板にイオン注入を行ってイオン注入層を形成することにより、上層側からオーバーフロードレイン層となるSiGe層/イオン注入層/SiGe基板の順の積層構造とした種子基板を、多孔質Si層と、第１単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後に、イオン注入層部分においてSiGe基板を分離して、上層側からオーバーフロードレイン層となるSiGe層/絶縁膜/第１単結晶Si層/多孔質Si層/単結晶Si基板の順の積層構造としてもよい。
【０２９３】
この場合、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成し、この第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成する。このように、歪Si層を利用して受光センサを構成することにより、後述するようにＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の性能向上を図ることができる。
【０２９４】
Ａ−４）ＳＩＭＯＸ法とイオン注入層分離法との併用による製造方法
まず、単結晶Si基板の所定の深さに酸素イオン及び／または窒素イオンを注入して第１イオン注入層を形成し、加熱処理することにより第１イオン注入層から絶縁膜を形成して、上層側からオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成する。
【０２９５】
次いで、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第２単結晶Si層、及び受光センサ層となる第３単結晶Si層を順次形成し、第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、絶縁膜の下側の単結晶Si基板にイオン注入を行って支持基板の剥離に用いる第２イオン注入層を形成した後に、ＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成する。
【０２９６】
その後、支持基板のスクライブラインに沿ってエッチングを行うことにより、スクライブライン内に溝を形成する。このとき、オーバーフロードレイン層が露出するまでエッチングを行う。
【０２９７】
オーバーフロードレイン層の露出にともなってエッチングを終了し、このエッチングによって形成した溝にオーバーフロードレイン層と導通する配線を形成する。
【０２９８】
次いで、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して固体撮像素子を保護するとともに、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填する。
【０２９９】
そして、この封止用樹脂を表面研磨することにより、溝に設けた配線と導通させた電極や、固体撮像素子の外部接続端子を封止用樹脂から露出させ、露出した電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２イオン注入層部分において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成する。
【０３００】
その後、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断して縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を形成している。
【０３０１】
なお、支持基板は、Siエピタキシャル成長によってSiGe層を設けた単結晶Si基板の所定の深さに酸素イオン及び／または窒素イオンを注入して第１イオン注入層を形成し、加熱処理することにより第１イオン注入層から絶縁膜を形成して、上層側からオーバーフロードレイン層となるSiGe層/絶縁膜/単結晶Si基板の順の積層構造としてもよい。
【０３０２】
この場合、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成し、第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成する。このように、歪Si層を利用して受光センサを構成することにより、後述するようにＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の性能向上を図ることができる。
【０３０３】
Ａ−５）多孔質Si層分離法を用いた製造方法
まず、多孔質Si層を積層した単結晶Si基板にオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層を積層して、上層側から第１単結晶Si層/多孔質Si層/単結晶Si基板の順の積層構造とした前記支持基板を形成する。
【０３０４】
次いで、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第２単結晶Si層、及び受光センサ層となる第３単結晶Si層を順次形成し、さらに第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成する。
【０３０５】
その後、支持基板のスクライブラインに沿ってエッチングを行うことにより、スクライブライン内に溝を形成する。このとき、オーバーフロードレイン層が露出するまでエッチングを行う。
【０３０６】
オーバーフロードレイン層の露出にともなってエッチングを終了し、このエッチングによって形成した溝にオーバーフロードレイン層と導通する配線を形成する。
【０３０７】
次いで、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して固体撮像素子を保護するとともに、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填する。
【０３０８】
そして、この封止用樹脂を表面研磨することにより、溝に設けた配線と導通させた電極や、固体撮像素子の外部接続端子を封止用樹脂から露出させ、露出した電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成する。
【０３０９】
その後、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断して縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を形成している。
【０３１０】
なお、支持基板は、多孔質Si層を積層した単結晶Si基板にオーバーフロードレイン層となるSiGe層を積層して、上層側からSiGe層/多孔質Si層/単結晶Si基板の順の積層構造としてもよい。
【０３１１】
この場合、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成し、第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成する。このように、歪Si層を利用して受光センサを構成することにより、後述するようにＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の性能向上を図ることができる。
【０３１２】
Ａ−６）イオン注入層分離法を用いた製造方法
まず、単結晶Si基板にオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層を積層して、上層側から第１単結晶Si層/単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成する。
【０３１３】
次いで、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第２単結晶Si層、及び受光センサ層となる第３単結晶Si層を順次形成し、さらに第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、オーバーフロードレイン層の下側の単結晶Si基板にイオン注入を行って支持基板の剥離に用いるイオン注入層を形成した後に、ＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成する。
【０３１４】
その後、支持基板のスクライブラインに沿ってエッチングを行うことにより、スクライブライン内に溝を形成する。このとき、オーバーフロードレイン層が露出するまでエッチングを行う。
【０３１５】
オーバーフロードレイン層の露出にともなってエッチングを終了し、このエッチングによって形成した溝にオーバーフロードレイン層と導通する配線を形成する。
【０３１６】
次いで、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して固体撮像素子を保護するとともに、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填する。
【０３１７】
そして、この封止用樹脂を表面研磨することにより、溝に設けた配線と導通させた電極や、固体撮像素子の外部接続端子を封止用樹脂から露出させ、露出した電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などによりイオン注入層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成する。
【０３１８】
その後、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることにより絶縁膜を露出させ、この絶縁膜に反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断して縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を形成している。
【０３１９】
なお、支持基板は、単結晶Si基板にオーバーフロードレイン層となるSiGe層を積層して、上層側からSiGe層/単結晶Si基板の順の積層構造としてもよい。
【０３２０】
この場合、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成し、第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成している。このように、歪Si層を利用して受光センサを構成することにより、後述するようにＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の性能向上を図ることができる。
【０３２１】
Ｂ−１）二重多孔質Si層分離法を用いた製造方法
まず、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板にオーバーフローバリア層となる第１単結晶Si層を積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合する。
【０３２２】
次いで、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からオーバーフローバリア層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成する。
【０３２３】
次いで、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、受光センサ層となる第３単結晶Si層を形成し、この第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成する。
【０３２４】
その後、支持基板のスクライブラインに沿ってエッチングを行うことにより、スクライブライン内に溝を形成する。このとき、絶縁膜が露出するまでエッチングを行う。
【０３２５】
絶縁膜の露出にともなってエッチングを終了し、このエッチングによって形成した溝に後述するオーバーフロードレイン層と導通するオーバーフロードレイン配線を形成する。
【０３２６】
次いで、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して固体撮像素子を保護するとともに、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填する。
【０３２７】
そして、この封止用樹脂を表面研磨することにより、溝に設けたオーバーフロードレイン配線と導通させた電極や、固体撮像素子の外部接続端子を封止用樹脂から露出させ、露出した電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成する。
【０３２８】
その後、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることによりオーバーフローバリア層を露出させるとともに、オーバーフロードレイン配線を露出させ、オーバーフローバリア層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる透明導電膜を形成してオーバーフロードレイン層としている。
【０３２９】
次いで、オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断して縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を形成している。
【０３３０】
なお、支持基板は、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板にオーバーフローバリア層となるｐ型SiGe層を積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後に、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からオーバーフローバリア層となるｐ型SiGe層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造としてもよい。
【０３３１】
この場合、Siエピタキシャル成長によって、ｐ型SiGe層上に、受光センサ層となる歪Si層を形成し、この歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成している。このように、歪Si層を利用して受光センサを構成することにより、後述するようにＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の性能向上を図ることができる。
【０３３２】
Ｂ−１−１）オーバーフローバリア層がｐ型単結晶Si層の場合
まず、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板にオーバーフローバリア層となるｐ型第１単結晶Si層を積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合する。
【０３３３】
次いで、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からオーバーフローバリア層となるｐ型第１単結晶Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成する。
【０３３４】
次いで、Siエピタキシャル成長によって、ｐ型第１単結晶Si層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第３単結晶Si層を形成し、この第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成する。
【０３３５】
その後、支持基板のスクライブラインに沿ってエッチングを行うことにより、スクライブライン内に溝を形成する。このとき、絶縁膜が露出するまでエッチングを行う。
【０３３６】
絶縁膜の露出にともなってエッチングを終了し、このエッチングによって形成した溝に後述するオーバーフロードレイン層と導通するオーバーフロードレイン配線を形成する。
【０３３７】
次いで、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して固体撮像素子を保護するとともに、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填する。
【０３３８】
そして、この封止用樹脂を表面研磨することにより、溝に設けたオーバーフロードレイン配線と導通させた電極や、固体撮像素子の外部接続端子を封止用樹脂から露出させ、露出した電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成する。
【０３３９】
その後、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることによりオーバーフローバリア層を露出させるとともに、オーバーフロードレイン配線を露出させ、オーバーフローバリア層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる透明導電膜を形成してオーバーフロードレイン層としている。
【０３４０】
次いで、オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断して縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を形成している。
【０３４１】
なお、支持基板は、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板にオーバーフローバリア層となるｐ型SiGe層を積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からオーバーフローバリア層となるｐ型SiGe層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造としてもよい。
【０３４２】
この場合、Siエピタキシャル成長によって、ｐ型SiGe層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の歪Si層を形成し、この歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成している。このように、歪Si層を利用して受光センサを構成することにより、後述するようにＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の性能向上を図ることができる。
【０３４３】
Ｂ−１−２）オーバーフローバリア層がｐ型ポリSi層の場合
まず、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層と、オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層を順次積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合する。
【０３４４】
次いで、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層/オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成する。
【０３４５】
次いで、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第３単結晶Si層を形成し、この第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成する。
【０３４６】
その後、支持基板のスクライブラインに沿ってエッチングを行うことにより、スクライブライン内に溝を形成する。このとき、絶縁膜が露出するまでエッチングを行う。
【０３４７】
絶縁膜の露出にともなってエッチングを終了し、このエッチングによって形成した溝に後述するオーバーフロードレイン層と導通するオーバーフロードレイン配線を形成する。
【０３４８】
次いで、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して固体撮像素子を保護するとともに、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填する。
【０３４９】
そして、この封止用樹脂を表面研磨することにより、記溝に設けたオーバーフロードレイン配線と導通させた電極や、固体撮像素子の外部接続端子を封止用樹脂から露出させ、露出した電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成している。
【０３５０】
その後、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることによりオーバーフローバリア層を露出させるとともに、オーバーフロードレイン配線を露出させ、オーバーフローバリア層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる透明導電膜を形成してオーバーフロードレイン層としている。
【０３５１】
次いで、オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断して縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を形成している。
【０３５２】
なお、支持基板は、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層と、オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層を順次積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型のSiGe層/オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造としてもよい。
【０３５３】
この場合、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の歪Si層を形成し、この歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成している。このように、歪Si層を利用して受光センサを構成することにより、後述するようにＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の性能向上を図ることができる。
【０３５４】
Ｂ−１−３）オーバーフローバリア層がp型a-Si層の場合
まず、第１多孔質Si層を積層した第１単結晶Si基板に、ｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層と、オーバーフローバリア層となるｐ型a-Si層を積層した種子基板を、第２多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合する。
【０３５５】
次いで、第１多孔質Si層において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第１単結晶Si層/オーバーフローバリア層となるｐ型a-Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/第２多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成する。
【０３５６】
次いで、第１単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成する。
【０３５７】
その後、支持基板のスクライブラインに沿ってエッチングを行うことにより、スクライブライン内に溝を形成する。このとき、絶縁膜が露出するまでエッチングを行う。
【０３５８】
絶縁膜の露出にともなってエッチングを終了し、このエッチングによって形成した溝に後述するオーバーフロードレイン層と導通するオーバーフロードレイン配線を形成する。
【０３５９】
次いで、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して固体撮像素子を保護するとともに、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填する。
【０３６０】
そして、この封止用樹脂を表面研磨することにより、溝に設けたオーバーフロードレイン配線と導通させた電極や、固体撮像素子の外部接続端子を封止用樹脂から露出させ、露出した電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成する。
【０３６１】
その後、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることによりオーバーフローバリア層を露出させるとともに、オーバーフロードレイン配線を露出させ、オーバーフローバリア層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる透明導電膜を形成してオーバーフロードレイン層としている。
【０３６２】
次いで、オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断して縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を形成している。
【０３６３】
Ｂ−２）二重イオン注入層分離法を用いた製造方法
まず、第１単結晶Si基板にイオン注入を行って第１イオン注入層を形成することにより、上層側からオーバーフローバリア層となる第１単結晶Si層/第１イオン注入層/第１単結晶Si基板の順の積層構造とした種子基板を、第２単結晶Si基板の上面に絶縁膜を設けた支持基板に接合する。
【０３６４】
次いで、第１イオン注入層部分において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からオーバーフローバリア層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成する。
【０３６５】
次いで、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、受光センサ層となる第２単結晶Si層を形成し、この第２単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、絶縁膜の下側の第２単結晶Si基板にイオン注入を行って支持基板の剥離に用いる第２イオン注入層を形成した後に、ＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成する。
【０３６６】
その後、支持基板のスクライブラインに沿ってエッチングを行うことにより、スクライブライン内に溝を形成する。このとき、絶縁膜が露出するまでエッチングを行う。
【０３６７】
絶縁膜の露出にともなってエッチングを終了し、このエッチングによって形成した溝に後述するオーバーフロードレイン層と導通するオーバーフロードレイン配線を形成する。
【０３６８】
次いで、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して固体撮像素子を保護するとともに、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填する。
【０３６９】
そして、この封止用樹脂を表面研磨することにより、溝に設けたオーバーフロードレイン配線と導通させた電極や、固体撮像素子の外部接続端子を封止用樹脂から露出させ、露出した電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２イオン注入層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成する。
【０３７０】
次いで、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることによりオーバーフローバリア層を露出させるとともに、オーバーフロードレイン配線を露出させ、オーバーフローバリア層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる透明導電膜を形成してオーバーフロードレイン層としている。
【０３７１】
次いで、オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断して縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を形成している。
【０３７２】
なお、支持基板は、SiGe基板にイオン注入を行って第１イオン注入層を形成することにより、上層側からオーバーフローバリア層となるSiGe層/第１イオン注入層/SiGe基板の順の積層構造とした種子基板を、単結晶Si基板の上面に絶縁膜を設けた支持基板に接合した後に、第１イオン注入層部分においてSiGe基板を分離して、上層側からオーバーフローバリア層となるSiGe層/絶縁膜/単結晶Si基板の順の積層構造としてもよい。
【０３７３】
この場合、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、受光センサ層となる歪Si層を形成し、この歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成している。このように、歪Si層を利用して受光センサを構成することにより、後述するようにＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の性能向上を図ることができる。
【０３７４】
Ｂ−３）多孔質Si層分離法とイオン注入層分離法との併用による製造方法
まず、第１単結晶Si基板にイオン注入を行ってイオン注入層を形成することにより、上層側からオーバーフローバリア層となる第１単結晶Si層/イオン注入層/第１単結晶Si基板の順の積層構造とした種子基板を、多孔質Si層と、第２単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した第２単結晶Si基板からなる支持基板に接合する。
【０３７５】
次いで、イオン注入層部分において第１単結晶Si基板を分離して、上層側からオーバーフローバリア層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/第２単結晶Si層/多孔質Si層/第２単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成する。
【０３７６】
次いで、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、受光センサ層となる第３単結晶Si層を形成し、この第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成する。
【０３７７】
その後、支持基板のスクライブラインに沿ってエッチングを行うことにより、スクライブライン内に溝を形成する。このとき、絶縁膜が露出するまでエッチングを行う。
【０３７８】
絶縁膜の露出にともなってエッチングを終了し、このエッチングによって形成した溝に後述するオーバーフロードレイン層と導通するオーバーフロードレイン配線を形成する。
【０３７９】
次いで、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して固体撮像素子を保護するとともに、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填する。
【０３８０】
そして、この封止用樹脂を表面研磨することにより、溝に設けたオーバーフロードレイン配線と導通させた電極や、固体撮像素子の外部接続端子を封止用樹脂から露出させ、露出した電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成している。
【０３８１】
その後、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることによりオーバーフローバリア層を露出させるとともに、オーバーフロードレイン配線を露出させ、オーバーフローバリア層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる透明導電膜を形成してオーバーフロードレイン層としている。
【０３８２】
次いで、オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断して縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を形成している。
【０３８３】
なお、支持基板は、SiGe基板にイオン注入を行ってイオン注入層を形成することにより、上層側からオーバーフローバリア層となるSiGe層/イオン注入層/SiGe基板の順の積層構造とした種子基板を、多孔質Si層と、第１単結晶Si層と、絶縁膜を順次積層した単結晶Si基板からなる支持基板に接合した後、イオン注入層部分においてSiGe基板を分離して、上層側からオーバーフローバリア層となるSiGe層/絶縁膜/第１単結晶Si層/多孔質Si層/単結晶Si基板の順の積層構造としても良い。
【０３８４】
この場合、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、受光センサ層となる歪Si層を形成し、この歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成している。このように、歪Si層を利用して受光センサを構成することにより、後述するようにＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の性能向上を図ることができる。
【０３８５】
Ｂ−４）ＳＩＭＯＸ法とイオン注入層分離法との併用による製造方法
まず、単結晶Si基板の所定の深さに酸素イオン及び／または窒素イオンを注入して第１イオン注入層を形成し、加熱処理することにより第１イオン注入層から絶縁膜を形成して、上層側からオーバーフローバリア層となる第１単結晶Si層/絶縁膜/単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成する。
【０３８６】
次いで、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、受光センサ層となる第２単結晶Si層を形成し、この第２単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、絶縁膜の下側の単結晶Si基板にイオン注入を行って支持基板の剥離に用いる第２イオン注入層を形成した後に、ＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成する。
【０３８７】
その後、支持基板のスクライブラインに沿ってエッチングを行うことにより、スクライブライン内に溝を形成する。このとき、絶縁膜が露出するまでエッチングを行う。
【０３８８】
絶縁膜の露出にともなってエッチングを終了し、このエッチングによって形成した溝に後述するオーバーフロードレイン層と導通するオーバーフロードレイン配線を形成する。
【０３８９】
次いで、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して固体撮像素子を保護するとともに、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填する。
【０３９０】
そして、この封止用樹脂を表面研磨することにより、溝に設けたオーバーフロードレイン配線と導通させた電極や、固体撮像素子の外部接続端子を封止用樹脂から露出させ、露出した電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより第２イオン注入層部分において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成する。
【０３９１】
その後、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることによりオーバーフローバリア層を露出させるとともに、オーバーフロードレイン配線を露出させ、オーバーフローバリア層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる透明導電膜を形成してオーバーフロードレイン層としている。
【０３９２】
次いで、オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断して縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を形成している。
【０３９３】
なお、支持基板は、Siエピタキシャル成長によってSiGe層を設けた単結晶Si基板の所定の深さに酸素イオン及び／または窒素イオンを注入して第１イオン注入層を形成し、加熱処理することにより第１イオン注入層から絶縁膜を形成して、上層側からオーバーフローバリア層となるSiGe層/絶縁膜/単結晶Si基板の順の積層構造としてもよい。
【０３９４】
この場合、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、受光センサ層となる歪Si層を形成し、この歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成している。このように、歪Si層を利用して受光センサを構成することにより、後述するようにＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の性能向上を図ることができる。
【０３９５】
Ｂ−５）多孔質Si層分離法を用いた製造方法
まず、多孔質Si層を積層した単結晶Si基板にオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層を積層して、上層側から第１単結晶Si層/多孔質Si層/単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成する。
【０３９６】
次いで、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第２単結晶Si層、及び受光センサ層となる第３単結晶Si層を順次形成し、この第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、所要の内部配線及びバンプ電極を形成する。
【０３９７】
その後、支持基板のスクライブラインに沿ってエッチングを行うことにより、スクライブライン内に溝を形成する。このとき、多孔質Si層が露出するまでエッチングを行う。
【０３９８】
多孔質Si層の露出にともなってエッチングを終了し、このエッチングによって形成した溝にオーバーフロードレイン層と導通するオーバーフロードレイン配線を形成する。
【０３９９】
次いで、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して固体撮像素子を保護するとともに、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填する。
【０４００】
そして、この封止用樹脂を表面研磨することにより、溝に設けたオーバーフロードレイン配線と導通させた電極や、固体撮像素子の外部接続端子を封止用樹脂から露出させ、露出した電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成する。
【０４０１】
その後、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることによりオーバーフロードレイン層を露出させるとともに、オーバーフロードレイン配線を露出させ、オーバーフロードレイン層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる透明導電膜を形成してオーバーフロードレイン電極としている。
【０４０２】
そして、オーバーフロードレイン電極に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断して縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を形成している。
【０４０３】
なお、支持基板は、多孔質Si層を積層した単結晶Si基板にオーバーフロードレイン層となるSiGe層を積層して、上層側からSiGe層/多孔質Si層/単結晶Si基板の順の積層構造としてもよい。
【０４０４】
この場合、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成し、この第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成している。このように、歪Si層を利用して受光センサを構成することにより、後述するようにＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の性能向上を図ることができる。
【０４０５】
なお、多孔質層分離法の場合には、半導体基板層への剥離後における剥離面のエッチング処理時に、オーバーフロードレイン層が局部的にエッチングされてオーバーフローバリア層に厚みバラツキが生じるおそれがあるので、単結晶Si層またはSiGe層のオーバーフロードレイン層とこれらと導通するｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜で全域に渡って縦型ｎｐｎトランジスタのオーバーフロードレイン構造を構成している。
【０４０６】
Ｂ−６）イオン注入層分離法を用いた製造方法
まず、単結晶Si基板にオーバーフロードレイン層となる第１単結晶Si層を積層して、上層側から第１単結晶Si層/単結晶Si基板の順の積層構造とした支持基板を形成する。
【０４０７】
次いで、Siエピタキシャル成長によって、第１単結晶Si層上に、オーバーフローバリア層となる第２単結晶Si層、及び受光センサ層となる第３単結晶Si層を順次形成し、この第３単結晶Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成し、その後、オーバーフロードレイン層の下側の単結晶Si基板にイオン注入を行って支持基板の剥離に用いるイオン注入層を形成した後に、ＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の所要の内部配線及びバンプ電極を形成する。
【０４０８】
その後、支持基板のスクライブラインに沿ってエッチングを行うことにより、スクライブライン内に溝を形成する。このとき、イオン注入層が露出するまでエッチングを行う。
【０４０９】
イオン注入層の露出にともなってエッチングを終了し、このエッチングによって形成した溝に後述するオーバーフロードレイン層と導通するオーバーフロードレイン配線を形成する。
【０４１０】
次いで、支持基板上面に封止用樹脂を塗布して固体撮像素子を保護するとともに、スクライブライン部分に形成した溝に封止用樹脂を充填する。
【０４１１】
そして、この封止用樹脂を表面研磨することにより、溝に設けたオーバーフロードレイン配線と導通させた電極や、固体撮像素子の外部接続端子を封止用樹脂から露出させ、露出した電極の露出面をＵＶテープなどで保護し、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などにより多孔質Si層において支持基板から剥離させて半導体基板層を形成する。
【０４１２】
次いで、剥離した半導体基板層の剥離面をエッチングすることによりオーバーフロードレイン層を露出させるとともに、オーバーフロードレイン配線を露出させ、オーバーフロードレイン層の全面に、ｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜からなる透明導電膜を形成してオーバーフロードレイン電極としている。
【０４１３】
次いで、オーバーフロードレイン層に、反射防止膜及び赤外線カット膜を設けたガラスまたは透明フィルムを透明接着剤で貼着した後に、スクライブラインに沿って、スクライブライン内に充填した封止用樹脂とガラスまたは透明フィルムを一度に切断して縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を形成している。
【０４１４】
なお、支持基板は、単結晶Si基板にオーバーフロードレイン層となるSiGe層を積層して、上層側からSiGe層/単結晶Si基板の順の積層構造としてもよい。
【０４１５】
この場合、Siエピタキシャル成長によって、SiGe層上に、オーバーフローバリア層となる第１歪Si層、及び受光センサ層となる第２歪Si層を順次形成し、この第２歪Si層にＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子を形成している。このように、歪Si層を利用して受光センサを構成することにより、後述するようにＣＣＤ型固体撮像素子またはＣＭＯＳ型固体撮像素子の性能向上を図ることができる。
【０４１６】
なお、イオン注入層分離法の場合には、半導体基板層への剥離後における剥離面のエッチング処理時に、オーバーフロードレイン層が局部的にエッチングされてオーバーフローバリア層に厚みバラツキが生じるおそれがあるので、単結晶Si層またはSiGe層のオーバーフロードレイン層とこれらと導通するｎ型のＩＴＯ膜またはＺｎＯ膜またはＩＺＯ膜で全域に渡って縦型ｎｐｎトランジスタのオーバーフロードレイン構造を構成している。
【０４１７】
上記した固体撮像素子では、単結晶Si層または歪Si層内に受光センサのダイオード接合面を設けるようにしているが、オーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層と単結晶Si層との界面、またはオーバーフローバリア層となるp型a-Si層と単結晶Si層との界面、またはオーバーフローバリア層となるｐ型ポリSi層と歪Si層との界面、またはオーバーフローバリア層となるp型a-Si層と歪Si層との界面に、受光センサのダイオード接合面が形成してもよい。
【０４１８】
これにより、固体撮像素子における赤色の感度の向上を図ることができ、しかも、単結晶Si層または歪Si層の薄膜化による生産性向上とコストダウンを図ることもできる。
【０４１９】
また、上記した裏面照射型固体撮像装置では、固体撮像素子領域の周囲にスクライブラインに沿って設けた溝に、オーバーフロードレイン層と導通する配線を設けているだけであるが、溝部分にはオーバーフローバリア層と同じ導電型としたウエルを、固体撮像素子領域を囲むように設けることもできる。
【０４２０】
このように、固体撮像素子領域を囲むリング状に、オーバーフローバリア層と同じ導電型とした埋め込み層、あるいはウエルを設けることによって、確実な動作が可能な縦型ｎｐｎトランジスタを形成でき、製造工数を低減できる。
【０４２１】
以下において、図面を用いながら、二重多孔質Si層分離法を用いた製造方法により、歪Si層を含む超薄型ＳＯＩ層または超薄型Si層による縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を製造する製造工程を以下の順番で説明する。
【０４２２】
（１）二重多孔質Si層分離法を用いた製造方法
１−１）種子基板の形成
１−２）支持基板の形成
１−３）種子基板及び支持基板へのSi層の形成
１−４）種子基板と支持基板との貼り合わせ
１−５）種子基板の分離
１−６）半導体層の形成
１−７）固体撮像素子の形成（オーバーフロードレイン配線の形成）
１−８）樹脂保護膜封止
１−９）支持基板の分離
１−１０）透明保護基板の形成
１−１１）個体分割
【０４２３】
１−１）種子基板10の形成
種子基板10は、図１に示すように、ｐ型の種子用単結晶Si基板11の上面に第１種子用低多孔質Si層12と、種子用高多孔質Si層13と、第２種子用低多孔質Si層14とを順次積層して構成している。本実施形態では、種子用単結晶Si基板11の抵抗率を０．０１〜０．０２Ωcmとしている。
【０４２４】
第１種子用低多孔質Si層12は、種子用単結晶Si基板11の上面に、シランガスとジボランガスのＣＶＤ法によりボロンを約１×１０19/cm3の濃度で添加して形成した第１種子用高濃度ｐ型単結晶Si層を、後述する陽極化成法によって低多孔質化して形成している。第１種子用高濃度ｐ型単結晶Si層の厚みは、本実施形態では約１０μｍとしている。
【０４２５】
種子用高多孔質Si層13は、第１種子用高濃度ｐ型単結晶Si層の上面に、シランガスとジボランガスのＣＶＤ法によりボロンを約５×１０14/cm3の濃度で添加して形成した種子用低濃度ｐ型単結晶Si層を、後述する陽極化成法によって高多孔質化して形成している。種子用低濃度ｐ型単結晶Si層の厚みは、本実施形態では約２０μｍとしている。
【０４２６】
第２種子用低多孔質Si層14は、種子用低濃度ｐ型単結晶Si層の上面に、シランガスとジボランガスのＣＶＤ法によりボロンを約５×１０19/cm3の濃度で添加して形成した第２種子用高濃度ｐ型単結晶Si層を、後述する陽極化成法によって低多孔質化して形成している。第２種子用高濃度ｐ型単結晶Si層の厚みは、本実施形態では約５μｍとしている。
【０４２７】
このように、種子用単結晶Si基板11の上面に、第１種子用高濃度ｐ型単結晶Si層と、種子用低濃度ｐ型単結晶Si層と、第２種子用高濃度ｐ型単結晶Si層とを設けた種子基板10を電解液に浸漬して、所定の電流密度で所定時間通電処理することにより、不純物の添加の少ない種子用低濃度ｐ型単結晶Si層を多孔率が高い種子用高多孔質Si層13とし、不純物の添加の多い第１種子用高濃度ｐ型単結晶Si層及び第２種子用高濃度ｐ型単結晶Si層を多孔率の低い第１種子用低多孔質Si層12及び第２種子用低多孔質Si層14としている。これが陽極化成法である。種子用高多孔質Si層13では多孔率を４０〜７０％程度としており、第１種子用低多孔質Si層12及び第２種子用低多孔質Si層14では、多孔率を１０〜３０％程度としている。
【０４２８】
このように多孔率の異なる複数の層におけるそれぞれの厚みは、陽極化成時の電流密度および時間や、陽極化成時の溶液の種類または濃度を変えることで任意に調整することができる。
【０４２９】
本実施形態では、電解液には５０％フッ化水素溶液とエチルアルコールとを２：１の体積割合で混合した混合液を用いており、例えば電流密度を約１０mA/cm2で、５〜１０分間通電するようにしている。
【０４３０】
なお、陽極化成法におけるシリコンの溶解反応では、フッ化水素溶液中のシリコンの陽極反応に正孔が必要であるため、種子用Si単結晶基板11にはｐ型Si単結晶基板が望ましい。
【０４３１】
また、多孔質の形成後には、約４００℃でのドライ酸化処理を行うことにより、多孔質Siの孔の内壁を１〜３μｍ程度酸化させて、多孔質Siが後工程の高温処理によって構造変化を起こすことを防止するのが望ましい。
【０４３２】
１−２）支持基板20の形成
種子基板10の場合と同様に、支持基板20は、図２に示すように、ｐ型の支持用単結晶Si基板21の上面に第１支持用低多孔質Si層22と、支持用高多孔質Si層23と、第２支持用低多孔質Si層24とを順次積層して構成している。本実施形態では、支持用単結晶Si基板21の抵抗率を０．０１〜０．０２Ωcmとしている。
【０４３３】
第１支持用低多孔質Si層22は、種子用単結晶Si基板21の上面に、シランガスとジボランガスのＣＶＤ法によりボロンを約１×１０19/cm3の濃度で添加して形成した第１支持用高濃度ｐ型単結晶Si層を、後述する陽極化成法によって低多孔質化して形成している。第１支持用高濃度ｐ型単結晶Si層の厚みは、本実施形態では約１０μｍとしている。
【０４３４】
支持用高多孔質Si層23は、第１支持用高濃度ｐ型単結晶Si層の上面に、シランガスとジボランガスのＣＶＤ法によりボロンを約１×１０15/cm3の濃度で添加して形成した支持用低濃度ｐ型単結晶Si層を、後述する陽極化成法によって高多孔質化して形成している。支持用低濃度ｐ型単結晶Si層の厚みは、本実施形態では約５μｍとしている。
【０４３５】
第２支持用低多孔質Si層24は、支持用低濃度ｐ型単結晶Si層の上面に、シランガスとジボランガスのＣＶＤ法によりボロンを約３×１０19/cm3の濃度で添加して形成した第２支持用高濃度ｐ型単結晶Si層を、後述する陽極化成法によって低多孔質化して形成している。第２支持用高濃度ｐ型単結晶Si層の厚みは、本実施形態では約１０μｍとしている。
【０４３６】
このように、支持用単結晶Si基板21の上面に、第１支持用高濃度ｐ型単結晶Si層と、支持用低濃度ｐ型単結晶Si層と、第２支持用高濃度ｐ型単結晶Si層とを設けた支持基板を電解液に浸漬して、所定の電流密度で所定時間通電処理することにより、不純物の添加の少ない支持用低濃度ｐ型単結晶Si層を多孔率が高い支持用高多孔質Si層23とし、不純物の添加の多い第１支持用高濃度ｐ型単結晶Si層及び第２支持用高濃度ｐ型単結晶Si層を多孔率の低い第１支持用低多孔質Si層22及び第２支持用低多孔質Si層24としている。
【０４３７】
支持用高多孔質Si層23では多孔率を４０〜８０％程度としており、第１支持用低多孔質Si層22及び第２支持用低多孔質Si層24では、多孔率を１０〜３０％程度としている。
【０４３８】
このように多孔率の異なる複数の層におけるそれぞれの厚みは、陽極化成時の電流密度および時間や、陽極化成時の溶液の種類または濃度を変えることで任意に調整することができる。
【０４３９】
本実施形態でも、電解液には５０％フッ化水素溶液とエチルアルコールとを２：１の体積割合で混合した混合液を用いており、例えば電流密度を約１０mA/cm2で、５〜１０分間通電するようにしている。
【０４４０】
種子基板10の場合と同様に、支持用単結晶Si基板21はｐ型単結晶Si基板が望ましく、多孔質の形成後には、約４００℃でのドライ酸化処理を行うことが望ましい。
【０４４１】
さらに、上記したように種子基板10と支持基板20とを形成した場合に、種子基板10の種子用高多孔質Si層13と、支持基板の支持用高多孔質Si層23とでは、種子用高多孔質Si層13の方を支持用高多孔質Si層23よりも厚みが厚く、しかも多孔率を大きくした方が望ましい。
【０４４２】
すなわち、
膜  厚：種子用高多孔質Si層13＞支持用高多孔質Si層23
多孔率：種子用高多孔質Si層13＞支持用高多孔質Si層23
とすることが望ましい。
【０４４３】
このようにすることによって、後述するように種子基板10を支持基板20よりも先に分離する場合に、誤って支持基板20が分離されることを抑制できる。
【０４４４】
陽極化成法により多孔質層を形成する場合は、多孔質層を多孔率の異なる複数の層で構成することができる。例えば、上記のように、種子基板11上に第１の低多孔質Si層12、高多孔質Si層13、第２の低多孔質Si層14を順に形成した３層構造とするほか、種子基板11の上に高多孔質Si層13と低多孔質Si層14とを順に形成した２層構造としてもよい。
【０４４５】
支持基板21についても同様に、支持基板21上に高多孔質Si層23と低多孔質Si層24とを順に形成した２層構造としてもよい。
【０４４６】
１−３）種子基板10及び支持基板20へのSi層の形成
上記したように形成した種子基板10及び支持基板20には、それぞれSi層を形成する。特に、種子基板10には、図３に示すように、第１単結晶Si層31を形成するとともに、この第１単結晶Si層31の上面に第２単結晶Si層32を形成している。また、支持基板20には、図４に示すように、第３単結晶Si層33を形成している。さらに、第３単結晶Si層33の上面には絶縁層34を設けている。絶縁層34は、上下面にそれぞれ酸化シリコン膜を有する窒化シリコン膜で構成している。なお、絶縁層34は、第３単結晶Si層33の上面ではなく、第２単結晶Si層32の上面に設けてもよい。
【０４４７】
第１単結晶Si層31を形成する場合には、はじめに種子基板10をＣＶＤエピタキシャル成長装置内で、水素雰囲気として１０００〜１１００℃程度でプリベークを行っている。このようにプリベークを行うことによって、種子基板10の第２種子用低多孔質Si層14の表面における多孔質の孔を封止して表面を平坦化している。
【０４４８】
その後、ＣＶＤエピタキシャル成長装置内の温度を約１０２０℃にまで降温して、シランガス及びジボランを原料ガスとしてＣＶＤを行い、第２種子用低多孔質Si層14の上面にエピタキシャル成長によってｐ型単結晶Si層からなる第１単結晶Si層31を形成している。
【０４４９】
この第１単結晶Si層31は、ｐ型単結晶Si層で構成する場合に限定するものではなく、ｐ型ポリSi層またはｐ型アモルファスSi層でもよい。ｐ型ポリSi層とｐ型アモルファスSi層はｐ型単結晶Si層と同じ原料ガスのＣＶＤ法で成膜可能であり、成膜温度を７００〜８００℃とすることによりｐ型ポリSi層、成膜温度を３００〜４００℃とすることによりｐ型アモルファスSi層を成膜することができる。
【０４５０】
第１単結晶Si層31の形成後、連続してシランガス、フォスフィンガスを原料ガスとしてＣＶＤを行い、Siエピタキシャル成長のｎ+型単結晶Si層からなる厚さ２〜３μｍの第２単結晶Si層32を形成している。この第２単結晶Si層32がオーバーフロードレイン層である。
【０４５１】
第２単結晶Si層32は、ｎ+型単結晶Si層で構成する場合に限定するものではなく、ｎ+ポリSi層またはｎ+アモルファスSi層でもよい。ｎ+ポリSi層とｎ+アモルファスSi層はｎ+単結晶Si層と同じ原料ガスのＣＶＤ法で成膜可能であり、成膜温度を７００〜８００℃とすることによりｎ+ポリSi層、成膜温度を３００〜４００℃とすることによりｎ+アモルファスSi層を成膜することができる。
【０４５２】
第３単結晶Si層33を形成する場合にも、はじめに支持基板20をＣＶＤエピタキシャル成長装置内で、水素雰囲気として１０００〜１１００℃程度でプリベークを行って、支持基板20の第２支持用低多孔質Si層24の表面における多孔質の孔を封止して表面を平坦化している。
【０４５３】
その後、ＣＶＤエピタキシャル成長装置内の温度を約１０２０℃にまで降温して、シランガス及びジボランガスを原料ガスとしてＣＶＤを行い、第２支持用低多孔質Si層24の上面にSiエピタキシャル成長によって第３単結晶Si層33を形成している。
【０４５４】
第３単結晶Si層33の厚みは、種子基板10の第１単結晶Si層31と第２単結晶Si層32とで構成する２層の厚みよりも同など以上として、製造工程中の熱処理によって第１支持用低多孔質Si層22、第２支持用低多孔質Si層24、及び支持用高多孔質Si層23などの多孔質層が膨張し、第１単結晶Si層31や第２単結晶Si層32に歪みを生じさせることを抑制している。
【０４５５】
ちなみに、第１単結晶Si層31の厚みは、入射光に対する感度との関係から４〜５μｍ程度であり、第３単結晶Si層33の厚みは、１０〜２０μｍ程度が望ましい。
【０４５６】
なお、上記のＣＶＤ法での単結晶Si層形成には、水素化物原料のモノシラン（SiH4）以外に、同じく水素化物原料のジシラン（Si2H6）、トリシラン（Si3H8）、テトラシラン（Si4H10）や、ハロゲン化物原料のジクロルシラン（SiH2Cl2）トリクロルシラン（SiHCl3）四塩化ケイ素（SiCl4)などの原料ガスを用いることができる。また、単結晶Si層の形成方法としては、ＣＶＤ法に限らず、ＭＢＥ法、スパッター法などでもよい。
【０４５７】
種子基板11および支持基板21は、ＣＺ（Czochralski）法、ＭＣＺ（Magnetic Field Applied Czochralski）法やＦＺ（Floating Zone）法などで作成された単結晶Si基板のみならず、基板表面が水素アニール処理された単結晶Si基板、あるいはエピタキシャル単結晶Si基板などを用いることができる。
【０４５８】
もちろん、単結晶Si基板に代えて単結晶SiGe基板、SiC基板、GaAs基板やInP基板などの単結晶化合物半導体基板を用いることもできる。
【０４５９】
絶縁層34は、第３単結晶Si層33上に減圧ＣＶＤで窒化シリコン膜または窒化シリコン膜／酸化シリコン膜を形成して熱酸化することで、酸化シリコン膜／窒化シリコン膜の積層膜、または酸化シリコン膜／窒化シリコン膜／酸化シリコン膜の積層膜として形成している。本実施形態では、SiO2;200nm/Si3N4;50nm/SiO2;200nmとしている。なお、絶縁層34は酸化シリコン膜、酸窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜などであってもよい。
【０４６０】
このように窒化系シリコン膜を設けた場合には、支持基板20側からのハロゲン元素による汚染を防止することができるとともに、多孔質Si層の酸化に起因した膨張による単結晶Si層の反り歪み低減及び防止する。さらには、後述するSiエッチング時において、エッチングストッパーとして利用することができる。
【０４６１】
１−４）種子基板と支持基板との貼り合わせ
上記したように第１単結晶Si層31と第２単結晶Si層32とを設けた種子基板10と、第３単結晶Si層33と絶縁層34とを設けた支持基板20とを、第２単結晶Si層32と絶縁層34とを当接させることにより、図５に示すように、種子基板10と支持基板20とを貼り合わせる。
【０４６２】
種子基板10と支持基板20とは、室温でファンデアワールス力により結合させ、その後、熱処理を行って共有結合させている。
【０４６３】
種子基板10と支持基板20とを貼り合わせる場合には、双方の表面にゴミ、汚れ付着がないことを確認する。異物があった時は、剥離洗浄している。
【０４６４】
種子基板10と支持基板20とを共有結合させる熱処理は、窒素中または不活性ガス中または窒素と不活性ガスの混合ガス中で、４００℃−３０分、加熱して行っている。なお、減圧熱処理炉に重ね合わせた種子基板10と支持基板20とをセットして、真空引きで所定圧力（例えば100Pa以下）に保持し、一定時間後に大気圧にブレークした時の加圧で密着させ、連続して窒素中または不活性ガス中または窒素と不活性ガスの混合ガス中で昇温加熱して熱処理接合する連続作業をしてもよい。
【０４６５】
また、接合面を接合に先立って室温の真空中でアルゴンなどの不活性ガスイオンビームまたは不活性ガス高速原子ビームで照射してスパッタエッチングにより、表面の塵や汚れ付着などを除去して表面に接合するための結合力を付与して表面平滑度を高めて貼り合せを強固にしてもよい。
【０４６６】
１−５）種子基板の分離
上記したように第１単結晶Si層31と第２単結晶Si層32とを貼り合わせた後、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などを用いて、図６に示すように、種子用高多孔質Si層13部分で種子基板10の分離を行っている。
【０４６７】
高圧流体ジェット噴射分離法は、回転中の種子基板または支持基板の高多孔質Si層又はイオン注入歪層に、横方向からウォータージェット、エアージェット、ウオーターエアージェットなどの高圧流体ジェットを噴射させて種子基板または支持基板を分離する方法である。
【０４６８】
レーザー加工分離法は、回転中の種子基板または支持基板の高多孔質Si層又はイオン注入層に、横方向から一つ以上のレーザー照射によるレーザー加工（アブレーション加工、熱加工、多光子吸収加工など）で種子基板または支持基板を分離する方法である。
【０４６９】
レーザーウォタージェット加工分離法は、ウォータージェットとレーザーの利点を組み合わせ、水と空気の境界面でレーザー光が完全に反射することを利用し、グラスファイバー内と同じようにウォータージェットがレーザー光を全反射して平行にガイドさせたレーザーを、回転中の種子基板または支持基板の高多孔質Si層又はイオン注入層に横方向から照射させ、レーザー光の吸収による熱加工やアブレーション加工で種子基板または支持基板を分離する方法である。
【０４７０】
分離した種子基板11の単結晶Si基板は、必要に応じて表面再研磨、エッチング、水素を含む雰囲気下での熱処理などを行い、再使用することができる。
【０４７１】
この時に、多孔質半導体層11,12,13を介して単結晶半導体層31,32を形成した種子基板10の直径を、多孔質層半導体層22,23,24を介して単結晶半導体層33を形成した支持基板20の直径よりも若干小さくするか又は大きくするのが好ましい。
【０４７２】
これにより、例えば「種子基板直径＞支持基板直径」の場合は真横方向から、「種子基板直径＜支持基板直径」の場合は任意の角度の斜目上方向から高圧流体ジェット噴射を種子基板10の高多孔質半導体層13に当てて種子基板11を分離すると同時に、支持基板20の高多孔質層半導体層23への高圧流体ジェット噴射力を弱めて、支持基板20の高多孔質層半導体層23から支持基板21が分離しないようにするのが望ましい。
【０４７３】
また、二重多孔質半導体層分離法において、種子基板に形成する多孔質半導体層は、支持基板に形成する多孔質半導体層よりも高い多孔率である方が望ましい。さらに、種子基板に形成する多孔質半導体層は、支持基板に形成する多孔質半導体層よりも厚くする方が望ましい。
【０４７４】
これにより種子基板の分離が確実に行えるので、種子基板10と支持基板20の多孔質半導体層の多孔率と厚み調整を緩和でき、固体撮像装置の形成工程中、単結晶半導体層31,32が支持基板20に形成した多孔質層半導体層22,23,24の熱膨張の悪影響例えば反り歪を受けるのを防止することができる。
【０４７５】
そして、種子基板分離した後の単結晶半導体層31,32、多孔質層半導体層22,23,24などを含む支持基板20表面の周辺部をＣ面取り化することで、周辺部の超薄型ＳＯＩ層などの欠け、クラック、割れを防止するので、歩留、品質が向上してコストダウンが実現する。さらに、必要に応じてSiダストやマイクロクラックを除去するために、フッ酸系エッチャントでライトエッチングしてもよい。
【０４７６】
１−６）半導体層の形成
種子基板10の分離後、水素アニールを行って第２種子用低多孔質Si層14の残り及び第１単結晶Si層31の表面をエッチングし、その後、第１単結晶Si層31をシードとして、図７に示すように、ＣＶＤ法などのSiエピキシャル成長により所望の厚み例えば４〜５ｕｍの高平坦性、高結晶性の第４単結晶Si層35を形成する。
【０４７７】
例えばフレーム転送（ＦＴ）方式ＣＣＤの裏面照射型固体撮像素子に適用した場合の第４単結晶Si層35には、画素となる複数の受光センサ部が二次元的に配列されてなる撮像領域と、撮像領域の信号電荷を一旦蓄積する蓄積領域と、蓄積領域に接続された水平転送レジスタと、水平転送レジスタの終端に接続された出力回路を有してなる。
【０４７８】
なお、種子基板10の分離後、剥離残りの高多孔質Si層13および低多孔質Si層14をHF＋H2O2＋H2O混合液、HF＋HNO3＋CH3COOH混合液などのフッ酸系エッチャント又はアルカリ系エッチャントでウエットエッチングし、この後に、水素アニール処理により第１単結晶Si層31表面をドライエッチングし、その後、第１単結晶Si層31をシードとして、図７に示すように、Siエピタキシャル成長により所望の厚みと平坦性の第４単結晶Si層35を形成してもよい。
【０４７９】
なお、物理的剥離である高圧流体ジェット噴射剥離法の場合は多孔質Si層の剥離残りが生じやすいのでウエットエッチングが必要であるが、レーザー加工剥離法或いはレーザーウォタージェット加工剥離法の場合は局部的加熱溶融による剥離なので、多孔質Si層の剥離残りが生じにくく、必ずしもウエットエッチングは必要ではなく、水素アニール処理によるドライエッチングのみでもよい。
【０４８０】
水素アニールは、１０５０℃で0.0013nm/min、１１００℃で0.0022nm/minのエッチング速度でシリコンをエッチングすることができる。
【０４８１】
また、第１単結晶Si層31を、単結晶Si層ではなく、ゲルマニウム(Ge)を２０〜３０％添加したSiGe層からなる歪み印加半導体層とした場合には、この歪み印加半導体層をシードにSiエピタキシャル成長で歪み半導体の歪みSi層からなる第４単結晶Si層35を形成することができる。
【０４８２】
このように構成した歪みSi層では、歪みチャネル半導体層に歪みをかけるとそのバンド構造が変化し、その結果、縮退が解けて電子散乱が抑制され、さらに電子移動度を高めることが出来るので、例えば無歪みチャンネル層の単結晶Si層に比べ約１．７６倍の大幅な高い電子移動度が実現し、高い電子・正孔移動度で高性能を有するＭＯＳＴＦＴが可能となる。
【０４８３】
この時に、このGe組成比は大きい方が良く、０．２を大きく下回る場合はＭＯＳＴＦＴの移動度の顕著な向上は期待できず、また、０．５を大きく超える場合はSiＧｅ層表面凹凸の増加や膜質低下などの問題があり、０．３程度が好ましい。
【０４８４】
また、Ｇｅ濃度はSiＧｅ層の中で徐徐に増加させ、表面で所望濃度となる傾斜組成とし、この傾斜組成のSiＧｅ層上に歪みチャネル層としての歪Si層を形成することが好ましい。
【０４８５】
つまり、歪み印加半導体層中のゲルマニウム濃度は、多孔質Si層の接触面から、あるいは単結晶Si基板の接触面から、あるいは絶縁層の接触面から徐徐に増加して歪み印加半導体層のSiＧｅ層表面で所望濃度例えばＧｅ濃度２０〜３０％となる傾斜組成とすると、それをシードとしたSiエピタキシャル成長により所望の大幅に高い電子移動度の歪みSi層が実現する。
【０４８６】
なお、SiGe層の成膜方法としては、ＣＶＤ法、ＭＢＥ法などのエピタキシャル成長法や、ＬＰＥ（Liquid Phase Epitaxy）法などの液相成長法、ポリSiGe層やアモルファスSiGe層の固相成長法などがあるが、Ge組成比の制御が可能な結晶成長方法であれば、他の成長方法でもよい。
【０４８７】
また、Si原料としては水素化物原料のモノシラン（SiH4）、ジシラン（Si2H6）、トリシラン（Si3H8）、テトラシラン（Si4H10）や、ハロゲン化物原料のジクロルシラン（SiH2Cl2）、トリクロルシラン（SiHCl3）、四塩化ケイ素（SiCl4）など、Ge原料としてはゲルマン（GeH4）、四塩化ゲルマニウム（GeCl4）、四フッ化ゲルマニウム（GeF4）などが適している。
【０４８８】
なお、歪み半導体層としてSiGe層の代わりに、SiCやSiNなどのようにSiと他の元素との混晶層、ZnSe層などの二−六族混晶層もしくはGaAsやInPなどの三−五族混晶層などの互いに格子定数の異なる材料からなる混晶層でもよい。
【０４８９】
１−７）固体撮像素子の形成（オーバーフロードレイン配線の形成）
まず、図８に示すように、所要の第１レジストマスク61を用いてスクライブライン部分の第４単結晶Si層35をエッチングして第１単結晶Si層31を露出させるエッチングを行い、図９に示すように、次に第１レジストマスク61よりも大きい所要の第２レジストマスク62を用いて第１単結晶Si層31をエッチングすることにより第２単結晶Si層32を露出させるエッチング溝40を形成する。
【０４９０】
これにより、第１単結晶Si層31の段差がエッチング溝40底面の第２単結晶Si層32上に形成される。
【０４９１】
なお、第１単結晶Si層31がオーバーフローバリア層であり、第２単結晶Si層32がオーバーフロードレイン層である。
【０４９２】
次いで、全面に絶縁膜63を形成し、エッチング溝40の底面に第２単結晶Si層32を露出させるため、第２レジストマスクよりも大きい所要の第３レジストマスクを用いて絶縁膜63のエッチングを行った後、ＣＶＤなどにより全面にｎ+型ポリSi膜またはアルミニウム膜41を形成してパターニングを行い、オーバーフロードレイン層である第２単結晶Si層32と電気的接続を得ることができるようにしている。
【０４９３】
すなわち、図１０に示すように、エッチング溝40の壁面に絶縁膜を介して形成したｎ+型ポリSi膜またはアルミニウム膜41は、第２単結晶Si層32と導通をとるためのオーバーフロードレイン配線層となっている。
【０４９４】
図１０では、縦型ｎｐｎトランジスタのベースとなる第１単結晶Si層31のオーバーフローバリア層をフローティングにした構成としている。
【０４９５】
ところで、縦型ｎｐｎトランジスタのベースとコレクタを接続した等価回路とする場合には、第１単結晶Si層31のオーバーフローバリア層と第２単結晶Si層32のオーバーフロードレイン層がショートした状態のオーバーフロードレイン配線としてもよい。
【０４９６】
すなわち、例えば、所要の第１レジストマスクでスクライブライン部分の第４単結晶Si層35をエッチングして第１単結晶Si層31を露出させるエッチングを行い、次に第１レジストマスクよりも大きい所要の第２レジストマスクを用いて第１単結晶Si層31をエッチングすることにより、第２単結晶Si層32を露出させるエッチング溝40を形成する。
【０４９７】
次いで、全面に絶縁膜を形成し、第１単結晶Si層31及び第２単結晶Si層32を露出させるために、第１レジストマスクより大きく第２レジストマスクよりも小さい所要の第３レジストマスクを用いて絶縁膜のエッチングを行い、ＣＶＤなどにより全面にｎ+型ポリSi膜またはアルミニウム膜41を形成してパターニングにより、図１１に示すように、第１単結晶Si層31のオーバーフローバリア層と第２単結晶Si層32のオーバーフロードレイン層がショートした状態のオーバーフロードレイン配線を形成する。
【０４９８】
あるいは、全面に絶縁膜64を形成して所要の第１レジストマスクでスクライブライン部分の第４単結晶Si層35をエッチングして第１単結晶Si層31のオーバーフローバリア層を露出させ、図１２に示すように、ＣＶＤなどにより全面にｐ型ポリSi65層を形成する。
【０４９９】
レジストマスク66により、図１３に示すように、ｐ型ポリSi層65及び第１単結晶Si層31のオーバーフローバリア層及び第２単結晶Si層32のオーバーフロードレイン層をエッチングして第４単結晶Si層35上部の絶縁膜64及びエッチング溝40内の絶縁層34を露出させる。
【０５００】
そして、全面にｎ＋型ポリSi膜またはアルミニウム膜41を形成し、パターニングによって、図１４に示すように、オーバーフロードレイン層及びオーバーフローバリア層がショートした状態のオーバーフロードレイン配線を形成することができる。
【０５０１】
さらに、スクライブラインと固体撮像素子領域の間またはスクライブラインの溝の壁面に、第１単結晶Si層31のオーバーフローバリア層の上部に固体撮像素子領域を囲むリング状にオーバーフローバリア層と同じ導電型のｐ型埋め込み層を形成して固体撮像素子領域の全体（下及び横）がオーバーフローバリア層で囲まれた構造、または固体撮像素子領域全体が電位的にオーバーフローバリア層と同じ導電型のｐ型ウエルで囲まれた構造を設けた場合には、エッチング溝40の内壁面に直接にｎ+型ポリSi膜またはアルミニウム膜41のオーバーフロードレイン配線を形成してもよい。
【０５０２】
例えば、全面に絶縁膜を形成し、第４単結晶Si層３５内にＮ型の受光センサ層と固体撮像素子領域の周囲を取り囲むリング状にｐ型埋め込み層を同時に形成し、スクライブライン内の第４単結晶Si層３５及びオーバーフローバリア層の単結晶Si層31をエッチングしてオーバーフロードレイン層の単結晶Si層32を露出させる。
【０５０３】
次に全面にｎ＋型ポリSi膜またはアルミニウム膜を形成し、パターニングしてスクライブライン内の溝の壁面に直接にオーバーフロードレイン層及びオーバーフローバリア層がショートしたオーバーフロードレイン配線を形成する。
【０５０４】
なお、固体撮像素子領域を囲むリング状のｐ型埋め込み層は、第１単結晶Si層31のオーバーフローバリア層と接してもよいし、オーバーフローバリア層と接せずに電位的にｐ型ウエルで囲まれた構造としてもよい。
【０５０５】
その後、所要のレジストマスクを用いてリンイオンを注入することによりｎ型の受光センサ領域42を形成し、さらに汎用のリソグラフィ＆エッチング技術及びイオン注入技術により、水平転送レジスタ、垂直転送レジスタ、蓄積領域、出力回路などのＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサを構成する裏面照射型固体撮像素子を形成し、全面に設けた絶縁膜を除去してゲート絶縁膜43を形成し、例えば７５０℃−３０分或いは約１０００℃数秒のＲＴＡ（Rapid thermal Anneal）で注入イオンを活性化させる。
【０５０６】
その後、表面にゲート電極、ソース／ドレイン電極、層間絶縁膜、水平転送電極及び垂直転送電極44、及びその他の所要の複数の内部配線を形成し、さらにスクライブライン内の第２単結晶Si層32またはｎ+型ポリSi膜41などのオーバーフロードレイン配線に接続したオーバーフロードレイン電極を形成する。
【０５０７】
そして、内部配線につながる電極取り出し端子にバンプ電極46を形成する（図１５参照）。
【０５０８】
バンプ電極４６はチップ周辺のペリフェラルバンプ、チップ内部のインターナルバンプ、両方混在のバンプでもよい。バンプはメッキ主体のバンプ、金線などのスタッドバンプのいずれでもよいが、後者の場合はワイヤーボンディングの衝撃で半導体層のみならず支持基板の半導体層や多孔質層がダメージ受けないように注意する必要がある。
【０５０９】
なお、バンプ高さは１〜１００μｍの範囲で任意に選択すればよい。はんだバンプの形成法としてスーパージャフィット法、スーパーソルダー法、ビームソルダーＰＣ法などの公知の形成法が採用可能である。
【０５１０】
ここでスーパージャフィット法とは、例えばＡｌパッド上にのみＣｒとＣｕとの積層膜からなるバリアメタル層表面を薬剤で処理して粘着性皮膜を形成し、この粘着性皮膜をはんだ粉と接触させることで該バリアメタル層表面にはんだ粉末を付着させ、加熱処理でこれからはんだバンプを形成する方法であり、鉛フリーのＳｎ−Ａｇ系やＳｎ−Ｚｎ系のはんだからなるバンプが形成される。
【０５１１】
スーパーソルダー法とは、はんだ粉を系中に含まず、有機酸鉛と有機酸錫の反応によりペースト中にはんだを合成し、上記同様のバリアメタル層表面の銅上に析出させてはんだバンプを形成する方法であり、Ｓｎ−Ｐｂ系のはんだから成るバンプが形成される。
【０５１２】
ビームソルダーＰＣ法は、下地の銅と錫及び鉛が構成するガルバニ電池での置換反応により、錫及び鉛を銅表面に析出させて皮膜を形成し、これから電解メッキによりはんだバンプを形成する方法であり、Ｓｎ−Ｐｂ系のはんだからなるバンプが形成される。
【０５１３】
以上のように、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ構成の固体撮像センサ部が形成され、当該固体撮像センサ部の電荷転送などを駆動するための所望の電位を与えるため、この転送電極などに接続するアルミニウムなどからなる電極取り出し部を介してバンプ電極４６が形成される。
【０５１４】
このようにスクライブラインに沿って形成したエッチング溝40の内壁面に絶縁膜を介してオーバーフロードレイン層（第２単結晶Si層32）と導通させる配線（ｎ+型ポリSi膜41またはアルミニウムなど）を設けてオーバーフロードレイン電極（図示せず）を接続することにより、比較的に容易に、かつ確実にオーバーフロードレイン層に導通させることができる配線形成を行うことができる。しかも、このオーバーフロードレイン電極を半導体基板層50の表面に設けることができる。
【０５１５】
なお、上記では固体撮像素子を形成する前にスクライブラインに沿ってエッチング溝40を形成する実施例だが、固体撮像素子を形成した後にスクライブラインに沿ってエッチング溝40形成し、固体撮像素子の内部配線を形成する時に同時に、オーバーフロードレイン層に導通させることができる配線を溝の内壁に形成してもよい。
【０５１６】
まず、全面に絶縁膜を形成し、所要のレジストマスクを用いてスクライブライン部分の第４単結晶Si層35及び第１単結晶Si層31をエッチングすることにより、第２単結晶Si層32を露出させるエッチング溝40を形成する。第２単結晶Si層32がオーバーフロードレイン層である。
【０５１７】
次いで、ＣＶＤにより全面にｎ+型ポリSi膜41を形成して、第２単結晶Si層32と電気的接続を得ることができるようにしている。ｎ+型ポリSi膜41は、第２単結晶Si層32と導通をとるための配線層となっている。
【０５１８】
その後、スクライブライン以外のｎ+型ポリSi膜41を除去し、所要のレジストマスクを用いてリンイオンを注入することによりｎ型の受光センサ領域42を形成し、さらに例えば７５０℃−３０分で受光センサ領域42のイオンを活性化させる。
【０５１９】
受光センサ領域42の形成後、全面に設けた絶縁膜63を除去してゲート絶縁膜43を形成し、その後、ゲート電極、ソース／ドレイン電極、垂直転送電極44、及び所要の配線を形成し、さらにスクライブライン内にオーバーフロードレイン電極を形成する。そして、配線に設けた電極取り出し端子にバンプ電極46を形成する（図１５参照）。バンプ電極46はペリフェラルバンプ、またはインターナルバンプ、あるいは両方混在のバンプでもよい。また、バンプの高さは１０〜１００μｍの任意でよい。
【０５２０】
このようにスクライブラインに沿って形成したエッチング溝40にオーバーフロードレイン層（第２単結晶Si層32）と導通させる配線（ｎ+型ポリSi膜41）を設けてオーバーフロードレイン電極を接続することにより、比較的に容易に、かつ確実にオーバーフロードレイン層に導通させることができる配線形成を行うことができる。しかも、このオーバーフロードレイン電極を半導体基板層50の表面に設けることができる。
【０５２１】
１−８）樹脂保護膜封止
固体撮像素子を形成した支持基板20の上面に樹脂保護膜51を形成してエッチング溝40及び固体撮像素子表面を封止用樹脂51で封止する（図１６参照）。樹脂保護膜51は、透明、半透明又は不透明のエポキシ系樹脂などのいずれでもよいが、耐湿性で硬化収縮（反り）の小さいものが望ましい。
【０５２２】
樹脂保護膜５１は、トランスファーモールド成形法、射出成形法、押し出し成形法、インサート成形法、コンプレッションモールド成形法、スピンコート法などに用いることが可能であればよく、特に、エッチング溝40内及び固体撮像素子表面を封止して保護可能であればよく、具体的には、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシアクリレート樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミドシリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂や、液晶ポリマー、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂などの耐熱性熱可塑性樹脂などを用いることができる。これらの樹脂保護膜は、その成形法及び樹脂特性に応じて後加熱処理のキュアを行う。
【０５２３】
なお、この透明、半透明又は不透明の樹脂保護膜51は、白キズ発生などの画質劣化防止のためにα線発生なしの高純度品であることが望ましい。
【０５２４】
その後、この樹脂保護膜51の表面を酸化セリウムなどの研磨剤による光学バフ研磨又はＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）などの片面研磨によりバンプ電極46を露出させる。
【０５２５】
必要に応じて露出したバンプ電極46の表面には金フラッシュメッキを行ってもよく、その後、ＵＶテープ52などを貼着して表面を保護する。ＵＶテープ52の基材は透明で、糊残りのない帯電防止のＵＶ照射硬化型接着剤が望ましい。
【０５２６】
１−９）支持基板の分離
上記したように支持基板20をＵＶテープ52に貼着した後、上記した種子基板分離の場合と同様に、高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などを用いて、図１７に示すように、支持用高多孔質Si層23部分で支持基板20の分離を行っている。ここで、分離した支持基板20は再利用可能である。
【０５２７】
支持基板20の分離後、第２支持用低多孔質Si層24及び第３単結晶Si層33をエッチングして絶縁層34を露出させる。
【０５２８】
なお、この時に、スパッタリング、蒸着などによりＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯなどの透明電極を分離したオーバーフローバリア層及びオーバーフロードレイン配線表面に形成する場合には絶縁膜34もエッチングする。
【０５２９】
第２支持用低多孔質Si層24及び第３単結晶Si層33のエッチングは、HF＋H2O2＋H2O混合液またはHF＋HNO3＋CH3COOH混合液で行っており、封止用樹脂51及びＵＶテープ52はこれらに対して耐性を有するものが望ましい。
【０５３０】
絶縁層34に窒化系シリコン膜を設けている場合には、窒化系シリコン膜がエッチングのストッパーとして作用することによりエッチングムラを防止し、容易にエッチング処理を行うことができる。
【０５３１】
１−１０）透明保護基板の貼着
支持基板20から分離された半導体基板層50が形成された後、図１８に示すように、この半導体基板層50の裏面には、低反射膜55及び赤外線カット膜を形成した保護ガラス54をＵＶ照射硬化型または可視光照射硬化型の透明接着剤53で貼着している。なお、保護ガラス54の代わりに透明フィルムを用いてもよい。
【０５３２】
１−１１）個体分割
保護ガラス54の貼着した後、保護ガラス54のガラス面側から保護ガラス54及びスクライブライン内に充填した封止用樹脂51をフルカットダイシングして個別の裏面照射型固体撮像装置に分離している（図１９参照）。
【０５３３】
保護ガラス54または透明フィルムおよび樹脂保護膜51の材質に応じて、ブレードダイシング、レーザー切断加工（炭酸ガスレーザー、ＹＡＧレーザー、エキシマレーザーなどの熱加工及びアブレーション加工、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、Ｎｄ：ＹＶＯ4レーザー、Ｎｄ：ＹＬＦレーザー、チタンサファイアレーザーなどの多光子吸収改質レーザー加工など）、ダイアモンドカッター、超硬合金カッター、超音波カッター、高圧流体ジェット噴射切断加工、レーザーウォタージェット切断加工などを使い分けて分割切断してもよい。
【０５３４】
このようにして形成した裏面照射型固体撮像装置は、導電性ペースト、半田ペーストなどによって、バンプ電極をガラエポ基板、セラミックス基板、フレキシブルプリント基板などのＰＣＢ（Printed Circuit Board）にマウントすることができる。
【０５３５】
なお、保護ガラス54に貼りあわせるのではなく、例えばフレキシブル基板に導電性ペースト、半田ペーストなどによってバンプ電極を接合した上記の超薄型裏面照射型固体撮像装置を、ビデオカメラの光学プリズムのＲＧＢ色成分表面に透明接着剤で直接貼り合せることができるので、ビデオカメラの小型化、軽量化、高性能化が実現する。
【０５３６】
本実施形態では、透明保護基板の貼着後にフルカットダイシングを行っているが、透明保護基板の貼着前にフルカットダイシングを行って、その後、分離された各裏面照射型固体撮像装置にそれぞれ透明保護層を貼着してもよい。
【０５３７】
上記したように形成した超薄型の裏面照射型固体撮像装置において、保護ガラス54の反射防止膜及び赤外線カット膜55の反対面に形成した色フィルタ層を透明接着剤で着設する場合には、固体撮像素子表面に充填する樹脂保護膜51にも透明の樹脂を用い、表裏一体型顕微鏡で樹脂保護膜51を介して固体撮像素子表面のアライメントマークを確認するとともに、保護ガラス54に形成した色フィルタ形成層のアライメントマークを確認しながら位置調整を行って透明接着剤を介して貼り合せることができるので、色フィルタ形成層を位置精度よく着設した超薄型のカラー裏面照射型固体撮像装置を形成することができる。
【０５３８】
さらに、上記したように形成した超薄型の裏面照射型固体撮像装置において、絶縁膜またはオーバーフロードレイン層上に直接にオンチップカラーフィルタ（ＯＣＣＦ：On Chip Color Filter）およびオンチップレンズ（ＯＣＬ：On Chip lens）形成する場合を説明する。
【０５３９】
絶縁膜またはオーバーフロードレイン層上に、例えば感光性を有し顔料を分散させた着色樹脂をリソグラフィの手法によりカラーフィルタパターンにすることで、オンチップカラーフィルタ層を形成する。
【０５４０】
具体的には、感光性を有し顔料を分散させた着色樹脂を塗布し、９０℃から１００℃の温度のホットプレートにて９０秒から１２０秒の間でベーク後、ｉ線ステッパーなどを用いて露光を行い、ＴＭＡＨ（テトラメチルジシラザン）水溶液などのアルカリ現像液にて現像後、１００℃から１２０℃の温度のホットプレートにて９０秒から１２０秒の間で硬化を行うことを必要回数繰り返して形成される。
【０５４１】
例えば原色タイプのイメージセンサであれば、赤、青、緑の３回繰り返し、補色タイプのイメージセンサであれば、シアン、マゼンタ、イエロー、緑の４回繰り返す。
【０５４２】
続いて、形成したオンチップカラーフィルタ層上に、ネガ型感光性樹脂などの光透過性樹脂のレンズ材を形成し、ＣＣＤセンサあるいはＣＭＯＳセンサ部内の各画素に対応したレンズ材上に、リフローして所定の曲率を有するレンズ形状のレジストパターンを形成した後に、当該レジストパターンをマスクとしたエッチングにより、レンズ材を加工して所定の曲率を有するオンチップマイクロレンズを形成する。
【０５４３】
上記のオンチップカラーフィルタおよびオンチップマイクロレンズの形成の際には、透明接着剤または両面透明ＵＶテープなどを介したガラス基板で超薄型の裏面照射型固体撮像装置の半導体基板層50を保持し、透明なエポキシ系樹脂からなる樹脂保護膜を介して固体撮像素子表面のアライメントマークを認識して、当該アライメントマークを基準に、複数のＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサ部内の各画素に対応する絶縁膜またはオーバーフロードレイン層上にオンチップカラーフィルタおよびオンチップマイクロレンズを形成する。
【０５４４】
これにより、高感度で、高精細な超薄型のカラー裏面照射型固体撮像装置を形成できる。
【０５４５】
次に、上記した（２）二重イオン注入層分離法、（３）多孔質シリコン層分離法とイオン注入層分離法との併用、（４）ＳＩＭＯＸ法とイオン注入層分離法との併用、（５）多孔質シリコン層分離法、（６）イオン注入層分離法による歪Si層を含む超薄型ＳＯＩ層または超薄Ｓｉ層による縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を製造について、簡単に説明する。
【０５４６】
（２）二重イオン注入層分離法の場合
種子基板に形成したイオン注入層から種子基板を分離するとともに、支持基板に形成したイオン注入層から支持基板を分離することにより、歪i層を含む超薄型ＳＯＩ層による縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を製造する「二重イオン注入層分離法」を以下に説明する。
【０５４７】
尚、本実施形態においては、分離用に水素イオンを注入しているが、これ以外に窒素、ヘリウムなどの希ガスなどを用いることも可能である。
【０５４８】
例えば水素イオン注入の場合は、水素イオンビームを質量分離、走査するイオン注入装置（従来のボロン、燐などの不純物をＳｉ基板に注入するイオン注入装置と同じ）以外に、プラズマ生成手段によって水素を含むプラズマ発生させ、このプラズマから水素負イオンビームを引き出し、この水素負イオンを所定の深さに注入する水素負イオンビーム注入装置でもよい。
【０５４９】
２−１）ｐ型単結晶Si基板とした種子基板の表面にSiエピタキシャル成長により１〜２ｕｍのｎ+型の第１単結晶Si層を形成し、さらに所定深さに高濃度の水素イオンを注入した水素イオン注入層を形成する。水素イオンは、１００〜２００KeVの５×１０16〜１×１０17/cm2のドーズ量で注入し、約１〜２μｍの深さのｎ+型の第１単結晶Si層とｐ型単結晶Si基板の境界近傍に水素イオン注入層を形成する。
【０５５０】
なお、ｎ+型単結晶Si基板を種子基板として用いた場合には、Siエピタキシャル成長による１〜２ｕｍのｎ+型の第１単結晶Si層を形成は不要である。
【０５５１】
２−２）減圧ＣＶＤ及び熱酸化などにより、ｐ型またはｎ型の単結晶Si基板からなる支持基板に絶縁膜（SiO2又はSiO2/Si3N4/SiO2積層膜など）を形成する。
【０５５２】
２−３）支持基板と種子基板とを貼り合わせてファンデアワールス力で結合させる。その後、例えば４００℃−３０分の熱処理を行うことにより共有結合させる。ただし、イオン注入した水素が離脱するので５００℃以上の熱処理はしないように注意が必要である。
【０５５３】
２−４）５００℃−１０〜２０分、または急加熱急冷却（ハロゲンランプアニールの８００℃数秒、Xeフラッシュランプアニール１０００℃数ミリ秒など）などの剥離アニールにより、種子基板に設けた水素イオン注入層における水素微小気泡内の圧力作用及び結晶再配列作用により水素イオン注入層に歪みを発生させながら種子基板を引張り剥離する。このとき、支持基板及び種子基板の裏面にはそれぞれＵＶテープなどで貼着し、このＵＶテープを利用して引張り剥離を行っている。
【０５５４】
２−５）支持基板を水素アニールによりエッチングすることによって、高平坦性の１〜２ｕｍのｎ+型第１単結晶Si層からなるオーバーフロードレイン層/絶縁層/単結晶Si基板を形成する。
【０５５５】
連続してＣＶＤ法により第１単結晶Si層をシードにSiエピタキシャル成長により１〜２ｕｍのｐ型の第２単結晶Si層からなるオーバーフローバリア層を形成し、さらに、第２単結晶Si層をシードにSiエピタキシャル成長により４〜５ｕｍのｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第３単結晶Si層からなる受光センサ層などを形成する。
【０５５６】
このとき、第１単結晶Si層を、Geを２０〜３０％添加したSiGe層からなる歪印加半導体層とした場合には、この歪印加半導体層をシードとしてSiエピタキシャル成長により歪Si層を形成することができる。この歪Si層では、通常のSi層よりも１．７６倍の高い電子移動度を得ることができる。
【０５５７】
２−６）第３単結晶Si層内に、複数の光電変換部、水平及び垂直転送レジスタ及び出力回路などを含むＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサなどの裏面照射型固体撮像素子を形成するとともに、「１−７）固体撮像素子の形成（オーバーフロードレイン配線の形成）」で説明したように、スクライブライン内をエッチングしてｎ+層第１単結晶Si層のオーバーフロードレイン層を露出させる。
【０５５８】
このときはオーバーフロードレイン層をシードにSiエピタキシャル成長により単結晶Siのオーバーフローバリア層及び受光センサ層を形成するので、オーバーフロードレイン層はｎ+型の単結晶SiまたはSiGe層である必要があり、ｎ+型のポリSi層またはｎ+型のアモルファスSi層は採用できない。
【０５５９】
２−７）上記の製造工程内で４５０℃以上の熱処理工程の後であって、配線及び電極パッド部を形成する前に、所定深さに高濃度の水素イオンを注入した水素イオン注入層を形成する。水素イオンは、１０００KeVの５×１０16〜１×１０17/cm2のドーズ量で注入し、絶縁層下例えば表面から約１０μｍの深さに水素イオン注入層を形成する。
【０５６０】
この後にＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサ部に接続された複数の内部配線及びバンプ電極を形成するが、同時にスクライブライン内の露出したオーバーフロードレイン層に接続したオーバーフロードレイン配線を形成する。
【０５６１】
２−８）固体撮像素子表面及びスクライブライン内のエッチング溝内をエポキシ系樹脂などで封止し、このエポキシ系樹脂の表面を光学研磨してバンプ電極を露出させ、ＵＶテープなどを貼着して表面保護する。
【０５６２】
２−９）レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などによる局部加熱によって「２−７）」で形成した水素イオン注入層に歪発生させて支持基板を引っ張り分離し、絶縁層下の単結晶Si層残りをエッチングし、露出した絶縁膜にＵＶ照射硬化または可視光照射硬化型透明接着剤で反射防止膜及び赤外線カット膜付きガラスまたは透明フィルムを貼り合わせる。
【０５６３】
なお、この時に、スパッタリング、蒸着などによりＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯなどの透明電極を分離したオーバーフローバリア層及びオーバーフロードレイン配線表面に形成する場合には絶縁膜もエッチングする。
【０５６４】
２−１０）裏面からスクライブライン内に充填したエポキシ系樹脂などをフルカットダイシングして片面が樹脂封止された超薄型の裏面照射型固体撮像装置であって、縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を製造できる。
【０５６５】
２−１１）裏面照射型固体撮像装置をＰＣＢに接続する場合には、ＵＶテープを剥離して導電性ペースト、半田ペーストなどで裏面照射型固体撮像装置に設けたバンプ電極を介して接続する。
【０５６６】
（３）多孔質Si層分離法と水素イオン注入層分離法との併用の場合
種子基板に形成したイオン注入層から種子基板を分離し、支持基板に形成した多孔質Ｓｉ層から支持基板を分離することにより、歪Ｓｉ層を含む超薄型ＳＯＩ層による縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を製造する「多孔質シリコン層＋イオン注入層分離法」を以下に説明する。
【０５６７】
なお、本実施形態においては、分離用に水素イオンを注入しているが、これ以外に窒素、ヘリウムなどの希ガスなどを用いることも可能である。
【０５６８】
なお、例えば水素イオン注入の場合は、水素イオンビームを質量分離、走査するイオン注入装置（従来のボロン、燐などの不純物をＳｉ基板に注入するイオン注入装置と同じ）以外に、プラズマ生成手段によって水素を含むプラズマ発生させ、このプラズマから水素負イオンビームを引き出し、この水素負イオンを所定の深さに注入する水素負イオンビーム注入装置でもよい。
【０５６９】
３−１）ｐ型単結晶Si基板とした種子基板の表面にSiエピタキシャル成長により１〜２ｕｍのｎ+型の第１単結晶Si層を形成し、さらに第１単結晶Si層下の所定深さに高濃度の水素イオンを注入した水素イオン注入層を形成する。水素イオンは、２００〜３００KeVの５×１０16〜１×１０17/cm2のドーズ量で注入し、約２〜３μｍの深さに水素イオン注入層を形成する。
【０５７０】
なお、ｎ+型単結晶Si基板を種子基板として用いた場合には、１〜２ｕｍの所定深さに高濃度の水素イオンを注入した水素イオン注入層を形成するのみでよい。
【０５７１】
３−２）上記した二重多孔質Si層分離法に準じて支持基板に陽極化成法により多孔質Si層を形成し、この多孔質Si層の上面にエピタキシャル成長で第２単結晶Si層を形成し、この第２単結晶Si層の上面に熱酸化膜SiO2またはSiO2/Si3N4/SiO2からなる絶縁層を形成する。
【０５７２】
３−３）支持基板と種子基板とを重合させてファンデアワールス力で結合させる。その後、４００℃−３０分の熱処理を行うことにより共有結合させる。ただし、５００℃以上に加熱すると、注入した水素イオンが離脱するのでの注意が必要である。
【０５７３】
３−４）５００℃−１０〜２０分、または急加熱急冷却（ハロゲンランプアニールの８００℃数秒、Xeフラッシュランプアニール１０００℃数ミリ秒など）などの剥離アニールにより、種子基板に設けた水素イオン注入層における水素微小気泡内の圧力作用及び結晶再配列作用により水素イオン注入層に歪みを発生させ、種子基板を引張り剥離する。
【０５７４】
このとき、支持基板及び種子基板の裏面にはそれぞれＵＶテープなどで貼着し、このＵＶテープを利用して引張り剥離を行っている。このとき、支持基板に設けた多孔質Si層における剥離が生じないように、多孔質Si層の多孔率を３０〜４０％程度に調整しておくことが望ましい。
【０５７５】
３−５）種子基板の剥離面に露出した第１単結晶Si層の表面を水素アニールでエッチングし、オーバーフロードレイン層となるｎ+型の第１単結晶Si層を１〜２ｕｍ形成し、この第１単結晶Si層をシードにSiエピタキシャル成長によりオーバーフローバリア層となるｐ型の第３単結晶Si層を１〜２ｕｍ形成し、さらにこの第３単結晶Si層をシードにSiエピタキシャル成長により受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第４単結晶Si層３〜４ｕｍを形成する。
【０５７６】
したがって、支持基板には、受光センサ層となるｐ-型またはｎ-型またはｉ型の第４単結晶Si層（３〜４ｕｍ）/オーバーフローバリア層のｐ型の第３単結晶Si層（１〜２ｕｍ）/オーバーフロードレイン層のｎ+型の第１単結晶Si層（１〜２μｍ）/絶縁膜/第２単結晶Si層（１０μｍ）/多孔質Si層（第２支持側低多孔質Si層（１０μｍ）/支持側高多孔質Si層（５μｍ）/第１支持側低多孔質Si層（１０μｍ））/単結晶Si基板のＳＯＩ基板を製作することができる。
【０５７７】
このとき、ｎ+型の第１単結晶Si層を、Geを２０〜３０％添加したSiGe層からなる歪印加半導体層とした場合には、この歪印加半導体層をシードとしてSiエピタキシャル成長により歪Si層のオーバーフローバリア層と、歪Si層の受光センサ層を形成することができる。この歪Si層では、通常の単結晶Si層よりも１．７６倍の高い電子移動度を得ることができる。
【０５７８】
３−６）第４単結晶Si層内に、受光センサ、水平及び垂直転送レジスタ、出力回路、電荷転送用電極などを含むＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサなどの裏面照射型固体撮像素子を形成するとともに、これらに接続された複数の配線及びバンプ電極を形成する。
【０５７９】
このとき、「１−７）固体撮像素子の形成（オーバーフロードレイン配線の形成）」で説明したように、スクライブライン内をエッチングしてｎ+型のオーバーフロードレイン層に接続したオーバーフロードレイン配線を形成する。
【０５８０】
ただし、種子基板を剥離したｎ+型のオーバーフロードレイン層である第１単結晶Si層をシードにSiエピタキシャル成長によりオーバーフローバリア層及び受光センサ層を形成するので、ｎ+型のオーバーフロードレイン層にｎ+型のポリSi層またはｎ+型のアモルファスSi層は使用できない。
【０５８１】
３−７）固体撮像素子表面及びエッチング溝内をエポキシ系樹脂で封止し、このエポキシ系樹脂の表面を光学研磨してバンプ電極を露出させ、ＵＶテープなどを貼着して表面保護する。
【０５８２】
３−８）高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などによって多孔質Si層（支持側高多孔質Si層（５μｍ））において剥離を生じさせて支持基板を分離し、第２単結晶Si層/第２支持側低多孔質Si層残りをエッチングして、露出した絶縁膜にＵＶ照射硬化または可視光照射硬化型透明接着剤で反射防止膜及び赤外線カット膜付きガラスまたは透明フィルムを貼り合わせる。
【０５８３】
なお、この時に、スパッタリング、蒸着などによりＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯなどの透明電極を分離したオーバーフローバリア層及びオーバーフロードレイン配線表面に形成する場合には絶縁膜もエッチングする。
【０５８４】
３−９）裏面からスクライブライン内に充填したエポキシ系樹脂をフルカットダイシングして片面が樹脂封止された超薄型の裏面照射型固体撮像装置であって、縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を製造できる。
【０５８５】
３−１０）裏面照射型固体撮像装置をＰＣＢに接続する場合には、ＵＶテープを剥離して導電性ペースト、半田ペーストなどで裏面照射型固体撮像装置に設けたバンプ電極を介して接続する。
【０５８６】
（４）ＳＩＭＯＸ法と水素イオン注入層分離法との併用の場合
ＳＩＭＯＸ法の埋め込み絶縁層（ＢＯＸ層）下に形成したイオン注入層から分離することにより、歪Ｓｉ層を含む超薄型ＳＯＩ層による縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を製造する「ＳＩＭＯＸ法＋イオン注入層分離法」を以下に説明する。
【０５８７】
なお、本実施形態においては、分離用に水素イオンを注入しているが、これ以外に窒素、ヘリウムなどの希ガスなどを用いることも可能である。
【０５８８】
また、例えば水素イオン注入の場合は、水素イオンビームを質量分離、走査するイオン注入装置（従来のボロン、燐などの不純物をＳｉ基板に注入するイオン注入装置と同じ）以外に、プラズマ生成手段によって水素を含むプラズマ発生させ、このプラズマから水素負イオンビームを引き出し、この水素負イオンを所定の深さに注入する水素負イオンビーム注入装置でもよい。
【０５８９】
４−１）ｐ型単結晶Si基板とした種子基板の表面にSiエピタキシャル成長によりオーバーフロードレイン層となるｎ+型の第１単結晶Si層を１〜２ｕｍ形成する。
【０５９０】
４−２）第１単結晶Si層の下側に高濃度に酸素イオンを注入して酸素イオン注入層を形成し、さらに同じ位置に高濃度に窒素イオンを注入して窒素イオン注入層を形成する。その後、高温熱処理して酸素イオン、窒素イオンと第１単結晶Si層のシリコン原子とを化学反応させて酸窒化シリコンの埋め込み絶縁層（ＢＯＸ層）を形成する。このとき、種子基板の表面には熱酸化膜が形成される。
【０５９１】
なお、ｎ+型単結晶Siの種子基板の場合には、１〜２ｕｍの所定深さに高濃度に酸素イオンを注入して酸素イオン注入層を形成し、さらに同じ位置に高濃度に窒素イオンを注入して窒素イオン注入層を形成し、その後、高温熱処理して酸素イオン、窒素イオンと第１単結晶Si層のシリコン原子とを化学反応させて酸窒化シリコンの埋め込み絶縁層（ＢＯＸ層）を形成してもよい。
【０５９２】
また、この時に、高濃度に酸素イオンを注入して酸化シリコンの埋め込み絶縁層（ＢＯＸ層）または高濃度に窒素イオンを注入して窒化シリコンの埋め込み絶縁層（ＢＯＸ層）を形成してもよい。
【０５９３】
４−３）種子基板表面の熱酸化膜を除去し、さらに水素アニールによりエッチングした後に、第１単結晶Si層をシードとしてSiエピタキシャル成長によりオーバーフローバリア層のｐ型の第２単結晶Si層を１〜２μｍ形成し、更に第２単結晶Si層をシードとしてSiエピタキシャル成長により受光センサ層のｐ-またはｎ-またはｉ型の第３単結晶Si層を３〜４ｕｍ形成する。
【０５９４】
このとき、第１単結晶Si層を、Geを２０〜３０％添加したSiGe層からなる歪印加半導体層とした場合には、第２単結晶Si層及び第３単結晶Si層を歪Si層とすることができる。この歪Si層では、通常の単結晶Si層よりも１．７６倍の高い電子移動度を得ることができる。
【０５９５】
４−４）第３単結晶Si層内に、受光センサ、水平及び垂直転送レジスタ、出力回路、電荷転送用電極などを含むＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサなどの裏面照射型固体撮像素子を形成する。
【０５９６】
このとき、「１−７）固体撮像素子の形成（オーバーフロードレイン配線の形成）」で説明したように、スクライブライン内をエッチングしてｎ+型のオーバーフロードレイン層を形成する。
【０５９７】
但し、ｎ+型のオーバーフロードレイン層である第１単結晶Si層をシードにSiエピタキシャル成長によりオーバーフローバリア層及び受光センサ層を形成するので、ｎ+型のオーバーフロードレイン層にｎ+型のポリSi層またはｎ+型のアモルファスSi層は使用できない。
【０５９８】
４−５）上記の製造工程内で４５０℃以上の熱処理工程の後であって、配線及び電極パッド部を形成する前に、所定深さに高濃度の水素イオンを注入した水素イオン注入層を形成する。水素イオンは、１０００KeVの５×１０16〜１×１０17/cm2のドーズ量で注入し、約１０μｍの深さに水素イオン注入層を形成する。
【０５９９】
この後にＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサ部に接続された複数の配線及びバンプ電極を形成するが、同時にスクライブライン内の露出したオーバーフロードレイン層に接続したオーバーフロードレイン配線を形成する。
【０６００】
４−６）固体撮像素子表面及びスクライブライン内のエッチング溝内をエポキシ系樹脂などで封止し、このエポキシ系樹脂などの表面を光学研磨してバンプ電極を露出させ、ＵＶテープなどを貼着して表面保護する。
【０６０１】
４−７）レーザー照射、レーザーウォタージェット照射などによる局部加熱によって「２−７）」で形成した水素イオン注入層に歪発生させて支持基板を引っ張り分離し、絶縁層下の単結晶Si層残りをエッチングし、露出した絶縁膜にＵＶ照射硬化または可視光照射硬化型透明接着剤で反射防止膜及び赤外線カット膜付きガラスまたは透明フィルムを貼り合わせる。
【０６０２】
なお、この時に、スパッタリング、蒸着などによりＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯなどの透明導電膜を分離したオーバーフローバリア層及びオーバーフロードレイン配線表面に形成する場合には絶縁膜もエッチングする。
【０６０３】
４−８）裏面からスクライブライン内に充填したエポキシ系樹脂をフルカットダイシングして片面が樹脂封止された超薄型の裏面照射型固体撮像装置であって、縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を製造できる。
【０６０４】
４−９）裏面照射型固体撮像装置をＰＣＢに接続する場合には、ＵＶテープを剥離して導電性ペースト、半田ペーストなどで裏面照射型固体撮像装置に設けたバンプ電極を介して接続する。
【０６０５】
（５）多孔質Ｓｉ層分離法の場合
多孔質Si層から分離することにより、歪Si層を含む超薄型Si層による縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を製造する「多孔質Ｓｉ層分離法」を以下に説明する。
【０６０６】
５−１）上記の二重多孔質Si層分離法に準じて支持基板に陽極化成法により第１支持用低多孔質Si層約１０ｕｍ、高多孔質Si層約２０ｕｍ、第２支持用低多孔質Si層約１０ｕｍを形成する。
【０６０７】
５−２）次に支持基板をＣＶＤエピタキシャル成長装置内で、水素雰囲気として１０００〜１１００℃程度でプリベークを行って、支持基板の第２支持用低多孔質Si層の表面における多孔質の孔を封止して表面を平坦化し、ＣＶＤエピタキシャル成長装置内の温度を約１０２０℃にまで降温して、シランガス及びジボランガスを原料ガスとしてＣＶＤを行い、第２支持用低多孔質Si層の上面にSiエピタキシャル成長によってオーバーフロードレイン層となるｎ＋型の第１単結晶Si層を１〜２ｕｍ形成する。
【０６０８】
更に、この第１単結晶Si層をシードにSiエピタキシャル成長によってオーバーフローバリア層となるｐ型の第２単結晶Si層を１〜２ｕｍ形成する。
【０６０９】
連続して、この第２単結晶Si層をシードにSiエピタキシャル成長によって受光センサ層となるｐ-またはｎ-またはｉ型の第３単結晶Si層を３〜４ｕｍ形成する。
【０６１０】
このとき、第１単結晶Si層を、Geを２０〜３０％添加したSiGe層からなる歪印加半導体層とした場合には、第２単結晶Si層及び第３単結晶Si層を歪Si層とすることができる。この歪Si層では、通常の単結晶Si層よりも１．７６倍の高い電子移動度を得ることができる。
【０６１１】
５−３）第３単結晶Si層内に、受光センサ、水平及び垂直転送レジスタ、出力回路、電荷転送用電極などを含むＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサなどの裏面照射型固体撮像素子を形成する。
【０６１２】
このとき、「１−７）固体撮像素子の形成（オーバーフロードレイン配線の形成）」で説明したように、スクライブライン内をエッチングしてｎ+型のオーバーフロードレイン層に接続したオーバーフロードレイン配線を形成する。
【０６１３】
ただし、ｎ+型のオーバーフロードレイン層である第１単結晶Si層をシードにSiエピタキシャル成長によりオーバーフローバリア層及び受光センサ層を形成するので、このオーバーフロードレイン層にｎ+型のポリSi層またはｎ+型のアモルファスSi層は使用できない。
【０６１４】
５−４）固体撮像素子表面及びスクライブライン内のエッチング溝内をエポキシ系樹脂などで封止し、このエポキシ系樹脂等の表面を光学研磨してバンプ電極を露出させ、ＵＶテープ等を貼着して表面保護する。
【０６１５】
５−５）高圧流体ジェット噴射、レーザー照射、レーザーウオータージェット照射等により高多孔質Si層から支持基板を分離し、高多孔質Si層剥離残り及び第２支持低多孔質Si層をエッチングしてオーバーフロードレイン層である第１単結晶Si層を露出させる。
【０６１６】
なお、この時に、スパッタリング、蒸着などによりＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯなどの透明導電膜を分離したオーバーフロードレイン層及びオーバーフロードレイン配線表面に形成してもよい。これにより、高多孔質Si層剥離残り及び第２支持低多孔質Si層のエッチングによるオーバーフロードレイン層である第１単結晶Si層厚みバラツキによる特性悪化を防止できる。
【０６１７】
５−６）露出した第１単結晶Si層にＵＶ照射硬化または可視光照射硬化型透明接着剤で反射防止膜及び赤外線カット膜付きガラスまたは透明フィルムを貼り合わせる。
【０６１８】
５−７）裏面からスクライブライン内に充填したエポキシ系樹脂及び反射防止膜及び赤外線カット膜付きガラスまたは透明フィルムをフルカットダイシングして片面が樹脂封止された超薄型の裏面照射型固体撮像装置であって、縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を製造できる。
【０６１９】
５−８）裏面照射型固体撮像装置をＰＣＢに接続する場合には、ＵＶテープを剥離して導電性ペースト、半田ペースト等で裏面照射型固体撮像装置に設けたバンプ電極を介して接続する。
【０６２０】
（６）イオン注入層分離法の場合
形成したイオン注入層の歪部から分離することにより、歪Si層を含む超薄型Si層による縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を製造する「イオン注入層分離法」を以下に説明する。
【０６２１】
なお、本実施形態においては、分離用に水素イオンを注入しているが、これ以外に窒素、ヘリウムなどの希ガスなどを用いることも可能である。
【０６２２】
また、例えば水素イオン注入の場合は、水素イオンビームを質量分離、走査するイオン注入装置（従来のボロン、燐などの不純物をＳｉ基板に注入するイオン注入装置と同じ）以外に、プラズマ生成手段によって水素を含むプラズマ発生させ、このプラズマから水素負イオンビームを引き出し、この水素負イオンを所定の深さに注入する水素負イオンビーム注入装置でもよい。
【０６２３】
６−１）ｐ型単結晶Siの種子基板の表面にSiエピタキシャル成長によりオーバーフロードレイン層のｎ+型の第１単結晶Si層を１〜２ｕｍ形成する。
【０６２４】
なお、ｎ+型単結晶Siの種子基板の場合にはSiエピタキシャル成長による１〜２ｕｍのｎ+型の第１単結晶Si層形成は不要である。
【０６２５】
６−２）連続してＣＶＤ法により第１単結晶Si層をシードにSiエピタキシャル成長によりｐ型の第２単結晶Si層からなるオーバーフローバリア層を１〜２ｕｍ形成し、更に、第２単結晶Si層をシードにSiエピタキシャル成長によりｐ-またはｎ-またはｉ型の第３単結晶Si層からなる受光センサ層等を４〜５ｕｍ形成する。
【０６２６】
このとき、第１単結晶Si層を、Geを２０〜３０％添加したSiGe層からなる歪印加半導体層とした場合には、この歪印加半導体層をシードとしてSiエピタキシャル成長により歪Si層からなるオーバーフローバリア層及び受光センサ層を形成することができる。この歪Si層では、通常の単結晶Si層よりも１．７６倍の高い電子移動度を得ることができる。
【０６２７】
６−３）第３単結晶Si層内に、複数の受光センサ、水平及び垂直転送レジスタ及び出力回路などを含むＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサの固体撮像素子を形成するとともに、「１−７）固体撮像素子の形成（オーバーフロードレイン配線の形成）」で説明したように、スクライブライン内をエッチングしてｎ+層第１単結晶Si層のオーバーフロードレイン層を露出させる。
【０６２８】
このときはオーバーフロードレイン層をシードにSiエピタキシャル成長により単結晶Siのオーバーフローバリア層及び受光センサ層を形成するので、オーバーフロードレイン層はｎ+型の単結晶SiまたはSiGe層である必要があり、ｎ+型のポリSi層またはｎ+型のアモルファスSi層は採用できない。
【０６２９】
６−４）上記の製造工程内で４５０℃以上の熱処理工程の後であって、配線及び電極パッド部を形成する前に、所定深さに高濃度の水素イオンを注入した水素イオン注入層を形成する。水素イオンは、１０００KeVの５×１０16〜１×１０17/cm2のドーズ量で注入し、例えば表面から約１０μｍの深さに水素イオン注入層を形成する。
【０６３０】
この後にＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサ部に接続された複数の配線及びバンプ電極を形成するが、同時にスクライブライン内の露出したオーバーフロードレイン層に接続したオーバーフロードレイン配線を形成する。
【０６３１】
６−５）固体撮像素子表面及びスクライブライン内のエッチング溝内をエポキシ系樹脂などで封止し、このエポキシ系樹脂等の表面を光学研磨してバンプ電極を露出させ、ＵＶテープ等を貼着して表面保護する。
【０６３２】
６−６）レーザー照射、レーザーウォタージェット照射等による局部加熱によって「６−４」で形成した水素イオン注入層に歪発生させて支持基板を引っ張り分離し、分離の単結晶Si層残りをエッチングしてオーバーフロードレイン層を露出させる。
【０６３３】
なお、この時に、スパッタリング、蒸着などによりＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯなどの透明電極を分離したオーバーフロードレイン層及びオーバーフロードレイン配線表面に形成してもよい。これにより、分離単結晶Si層残りのエッチングによるオーバーフロードレイン層である単結晶Si層厚みバラツキによる特性悪化を防止できる。
【０６３４】
露出したオーバーフロードレイン層にＵＶ照射硬化または可視光照射硬化型透明接着剤で反射防止膜及び赤外線カット膜付きガラスまたは透明フィルムを貼り合わせる。
【０６３５】
６−７）裏面からスクライブライン内に充填したエポキシ系樹脂及び反射防止膜及び赤外線カット膜付きガラスまたは透明フィルムをフルカットダイシングして片面が樹脂封止された超薄型の裏面照射型固体撮像装置であって、縦型オーバーフロードレイン構造及び電子シャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像装置を製造できる。
【０６３６】
６−８）裏面照射型固体撮像装置をＰＣＢに接続する場合には、ＵＶテープを剥離して導電性ペースト、半田ペースト等で裏面照射型固体撮像装置に設けたバンプ電極を介して接続する。
【０６３７】
なお、上記の実施形態では、本発明をフレームトランスファ（ＦＴ）方式ＣＣＤ型の裏面照射型固体撮像装置の製造に適用した場合であるが、その他のインターライン（ＩＬ）方式ＣＣＤ型の裏面照射型固体撮像装置、ＣＭＯＳ型の裏面照射型固体撮像装置、CMD（Charge Modulation Device；電荷変調素子）型の裏面照射型固体撮像装置、BCMD（Bulk Charge Modulated Device；バルク電荷変調素子）型の裏面照射型固体撮像装置、閾値電圧変調型の裏面照射型固体撮像装置などの製造にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０６３８】
【図１】裏面照射型固体撮像装置の製造工程を説明する概略説明図である。
【図２】裏面照射型固体撮像装置の製造工程を説明する概略説明図である。
【図３】裏面照射型固体撮像装置の製造工程を説明する概略説明図である。
【図４】裏面照射型固体撮像装置の製造工程を説明する概略説明図である。
【図５】裏面照射型固体撮像装置の製造工程を説明する概略説明図である。
【図６】裏面照射型固体撮像装置の製造工程を説明する概略説明図である。
【図７】裏面照射型固体撮像装置の製造工程を説明する概略説明図である。
【図８】裏面照射型固体撮像装置の製造工程を説明する概略説明図である。
【図９】裏面照射型固体撮像装置の製造工程を説明する概略説明図である。
【図１０】裏面照射型固体撮像装置の製造工程を説明する概略説明図である。
【図１１】他の実施形態の概略説明図である。
【図１２】他の実施形態の概略説明図である。
【図１３】他の実施形態の概略説明図である。
【図１４】他の実施形態の概略説明図である。
【図１５】裏面照射型固体撮像装置の製造工程を説明する概略説明図である。
【図１６】裏面照射型固体撮像装置の製造工程を説明する概略説明図である。
【図１７】裏面照射型固体撮像装置の製造工程を説明する概略説明図である。
【図１８】裏面照射型固体撮像装置の製造工程を説明する概略説明図である。
【図１９】裏面照射型固体撮像装置の製造工程を説明する概略説明図である。
【符号の説明】
【０６３９】
10  種子基板
11  種子用Si単結晶基板
12  第１種子用低多孔質Si層
13  種子用高多孔質Si層
14  第２種子用低多孔質Si層
20  支持基板
21  支持用Si単結晶基板
22  第１支持用低多孔質Si層
23  支持用高多孔質Si層
24  第２支持用低多孔質Si層
31  第１単結晶Si層
32  第２単結晶Si層
33  第３単結晶Si層
34  絶縁層
40  エッチング溝
41  ｎ+型ポリSi膜
42  受光センサ領域
43  ゲート絶縁膜
44  垂直転送電極
46  バンプ電極
50  半導体基板
51  封止用樹脂
52  ＵＶテープ
53  透明接着剤
54  保護ガラス
55  低反射膜
【図１】
2005268238.tif 000003
【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】
2005268238.tif 000013
【図１２】
2005268238.tif 000014
【図１３】
2005268238.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2005268238.tif 000017
【図１６】
2005268238.tif 000018
【図１７】
2005268238.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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