JP2005268238A - Rear surface irradiation type solid state imaging device and its manufacturing method - Google Patents

Rear surface irradiation type solid state imaging device and its manufacturing method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rear surface irradiation type solid state imaging device and its manufacturing method capable of satisfying requirements of miniaturization, making the device light weight, highly sensitive, highly fine, and inexpensive, in a rear surface irradiation type solid state imaging apparatus having a longitudinal type overflow drain structure and its manufacturing method. <P>SOLUTION: A solid state imaging element composed of a CCD or CMOS sensor etc. is formed on a semiconductor substrate on which an overflow drain layer is provided, and a trench for exposing the overflow drain layer is formed along a scribed line by etching the semiconductor substrate. Wiring conducted to the overflow drain layer is provided on the wall surface of the trench. The semiconductor substrate is cut along the scribed line to form the rear surface irradiation type solid state imaging device having a longitudinal overflow drain structure. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

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。   The present invention relates to a back-illuminated solid-state imaging device such as a CCD solid-state imaging device or a CMOS solid-state imaging device, and a method for manufacturing the same.

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。   Conventionally, a back-illuminated solid-state image pickup device such as a CCD solid-state image pickup device or a CMOS solid-state image pickup device provided with a plurality of solid-state image pickup devices on one surface of a semiconductor substrate and capable of imaging by entering image light from the back surface of the semiconductor substrate Are known.

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。   In such a back-illuminated solid-state imaging device, if the thickness dimension of the semiconductor substrate is large, the amount of light reaching the solid-state imaging device is reduced by the incident image light being absorbed by the semiconductor substrate in the middle, and solid-state imaging Since it is difficult to detect as a signal in the element, the semiconductor substrate is made thinner.

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。   Specifically, a porous Si layer used for peeling is formed on the upper surface of a silicon (Si) substrate made of a wafer having a predetermined thickness, and a required epitaxial Si layer is formed on the upper surface of the porous Si layer by epitaxial growth. After forming the solid-state imaging device and the required electrodes and wiring on the epitaxial Si layer at the required position, a support substrate is attached to the upper surface of the epitaxial Si layer via an adhesive, and the porous Si layer is epitaxially formed. By removing the Si layer, a semiconductor substrate composed of a thin epitaxial Si layer is obtained.

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。   Thereafter, the porous Si layer remaining on the back surface of the semiconductor substrate is removed, the required Si layer is formed on the back surface of the semiconductor substrate by epitaxial growth, and a transparent electrode film is further attached to form a back-illuminated solid-state imaging device. doing.

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。   As described above, since the semiconductor substrate made of the epitaxial Si layer is formed using the Si substrate made of the wafer, usually, a plurality of back-illuminated solid-state imaging devices are formed simultaneously on the semiconductor substrate. ing. Therefore, after the transparent electrode film is attached, the semiconductor substrate is diced and cut along the scribe line to separate the single back-illuminated solid-state imaging device.

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。   In such a back-illuminated solid-state image pickup device, a vertical overflow drain structure for sweeping away charges accumulated in the image pickup device to the back side of the semiconductor substrate as a method for increasing the number of pixels or increasing the dynamic range. The structure which provides is proposed.

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。   That is, the semiconductor substrate made of the above-described epitaxial Si layer is formed of n-type, p-type or i-type, and an overflow barrier layer made of a p-type Si layer is formed on the back surface of the semiconductor substrate made of this epitaxial Si layer, and n A vertical npn transistor is formed by sequentially laminating an overflow drain layer made of a n-type or n + -type Si layer, and a transparent electrode film such as ITO or ZnO is attached to the overflow drain layer.

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。）。   Then, by applying a required shutter pulse voltage to the transparent electrode film, the charge accumulated in the solid-state imaging device can be swept away to the transparent electrode film, thereby making it possible to control the exposure time (for example, patent document) 1).

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。   As described above, by providing the vertical npn transistor, the charge amount of the vertical transfer register in the solid-state imaging device can be increased, and a high dynamic range can be obtained.

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。
特開２００１−２５７３３７号公報 Here, the p-type Si layer and the n-type or n + -type Si layer are connected to the transparent electrode film so that the collector and the base of the vertical npn transistor are connected.
JP 2001-257337 A

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。   However, in the above-described vertical overflow drain structure, it is difficult to route the conductive wiring to the transparent electrode film, and there is a problem that the back-illuminated solid-state imaging device is increased in size. There was a risk that it would be difficult to provide a back-illuminated solid-state imaging device that satisfies the demands for weight reduction, thinning, high sensitivity, and high quality.

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。   Further, when the size of the support substrate is increased, there is a problem that peeling unevenness easily occurs when the support substrate is separated by the porous Si layer.

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。   Furthermore, when the porous Si layer is etched and thinned after the support substrate is separated by the porous Si layer, the thickness of the epitaxial Si layer is likely to vary due to uneven peeling and variations in etching. There is a possibility that the sensitivity and saturation signal amount of the light receiving sensor formed in the epitaxial Si layer may vary. Not only will the yield and quality deteriorate due to the performance variation, but also the manufacturing time will be longer to suppress the variation. There has been a problem of increased manufacturing costs due to a decrease in productivity.

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。   The backside illuminated solid-state imaging device according to claim 1, wherein the solid-state imaging device is formed on the semiconductor substrate layer provided with the overflow drain layer, and the overflow drain layer is exposed by etching the semiconductor substrate layer along the scribe line. In this case, a vertical overflow drain structure formed by cutting a semiconductor substrate along a scribe line and an electronic shutter function are provided.

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。   The backside illuminated solid-state imaging device according to claim 2 forms a solid-state imaging element on a semiconductor substrate layer on which a transparent electrode film serving as an overflow drain layer is disposed, and etches the semiconductor substrate layer along a scribe line. A vertical overflow drain structure formed by cutting a semiconductor substrate along a scribe line and an electronic shutter function by forming a groove reaching the transparent electrode film by providing a wiring that conducts at least the transparent electrode film on the wall surface of the groove It was decided to have.

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。   A back-illuminated solid-state imaging device according to claim 3 is a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 1 or 2, wherein the semiconductor substrate layer includes A single crystal Si layer was provided, and the diode junction surface of the solid-state imaging device was formed on the single crystal Si layer.

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。   A back-illuminated solid-state imaging device according to claim 4 is a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 1, wherein the semiconductor substrate layer includes A strained Si layer was provided, and the diode junction surface of the solid-state imaging device was formed on the strained Si layer.

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。   A back-illuminated solid-state imaging device according to claim 5 is a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 1 or 2, wherein the semiconductor substrate layer includes A p-type poly-Si layer and a single-crystal Si layer that serve as an overflow barrier layer are polymerized to each other, and a diode junction surface of the solid-state imaging device is formed at the interface between the p-type poly-Si layer and the single-crystal Si layer. .

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。   A back-illuminated solid-state imaging device according to claim 6 is a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 1 or 2, wherein the semiconductor substrate layer includes A p-type a-Si layer and a single crystal Si layer that serve as an overflow barrier layer are polymerized to each other, and a diode junction surface of the solid-state imaging device is formed at the interface between the p-type a-Si layer and the single crystal Si layer. It was.

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。   A back-illuminated solid-state imaging device according to claim 7 is a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 1, wherein the semiconductor substrate layer includes A p-type poly-Si layer and a strained Si layer serving as an overflow barrier layer are polymerized to each other, and a diode junction surface of the solid-state imaging device is formed at the interface between the p-type poly-Si layer and the strained Si layer.

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。   A back-illuminated solid-state imaging device according to claim 8 is a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 1 or 2, wherein the semiconductor substrate layer includes A p-type a-Si layer and a strained Si layer that serve as an overflow barrier layer are polymerized to each other, and a diode junction surface of the solid-state image sensor is formed at the interface between the p-type a-Si layer and the strained Si layer. .

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。   A back-illuminated solid-state imaging device according to claim 9 is a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 1 or 2, wherein the semiconductor substrate layer is scribed. A buried layer having the same conductivity type as that of the overflow barrier layer is formed in a ring shape surrounding the solid-state image sensor region between the line and the solid-state image sensor region and above the overflow barrier layer.

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。   A back-illuminated solid-state imaging device according to claim 10 is a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 1 or 2, wherein the semiconductor substrate layer is scribed. A well having the same conductivity type as that of the overflow barrier layer was formed on the wall surface of the groove formed along the line, and the solid-state imaging device region was surrounded by the well.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11 includes a step of forming a semiconductor substrate layer including an overflow drain layer on a support substrate, Forming a solid-state imaging device at a required position, forming a groove exposing the overflow drain layer by etching the semiconductor substrate layer on which the solid-state imaging device is formed along a scribe line, and a wall surface of the groove Providing at least a wiring that is electrically connected to the overflow drain layer, separating the support substrate to form a semiconductor substrate layer having an overflow drain layer and a solid-state imaging device, and cutting the semiconductor substrate layer along a scribe line. Process.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 12 is the manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 2, wherein the first porous A seed substrate in which a first single crystal Si layer serving as an overflow drain layer is stacked on a first single crystal Si substrate in which a Si layer is stacked, a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially formed. After bonding to the support substrate made of the laminated second single crystal Si substrate, the first single crystal Si substrate is separated in the first porous Si layer, and the first single crystal Si layer / overflow drain layer from the upper layer side / A support substrate having a laminated structure of an insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate was formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 13 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 12, On the first single crystal Si layer, a second single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and a third single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer were sequentially formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 14 is the manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 13, wherein the third single crystal A CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor was formed on the Si layer, and required internal wiring and bump electrodes were formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 15 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11, wherein the first porous A seed substrate in which a SiGe layer serving as an overflow drain layer is stacked on a first single crystal Si substrate in which a Si layer is stacked, a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked. After bonding to the support substrate made of a single crystal Si substrate, the first single crystal Si substrate is separated in the first porous Si layer, and the SiGe layer / insulating film / second single crystal Si that becomes the overflow drain layer from the upper layer side A support substrate having a laminated structure in the order of layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate was formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 16 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 15, wherein Si epitaxial growth is performed. On the SiGe layer, a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer were sequentially formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 17 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 16, wherein the second strained Si A CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device is formed in the layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 18 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 14 or claim 17. Then, after applying a sealing resin on the upper surface of the support substrate and filling the groove formed in the scribe line portion with the sealing resin, the sealing resin was surface-polished to be electrically connected to the wiring provided in the groove. The electrode is exposed and the exposed surface of the electrode is protected with UV tape or the like, and the semiconductor substrate layer is peeled off from the support substrate at the second porous Si layer by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. It was decided to form.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 19 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 18, wherein the semiconductor substrate is peeled off. The insulating film is exposed by etching the peeled surface of the layer, and a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive, and then a scribe line is formed along the scribe line. The sealing resin and the glass or transparent film filled in the line were cut at a time.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 20 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11, wherein the first single crystal By laminating the Si substrate to form the first ion implantation layer, the first single crystal Si layer / first ion implantation layer / first single crystal Si substrate, which becomes the overflow drain layer from the upper layer side, are sequentially stacked. After the structured seed substrate is bonded to a support substrate having an insulating film on the upper surface of the second single crystal Si substrate, the first single crystal Si substrate is separated at the first ion implantation layer portion, and overflows from the upper layer side. A support substrate having a laminated structure in the order of the first single crystal Si layer / insulating film / second single crystal Si substrate to be the drain layer was formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 21 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 20, wherein Si epitaxial growth is performed. On the first single crystal Si layer, a second single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and a third single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer were sequentially formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 22 is the manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 21, wherein the third single crystal A CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device is formed in the Si layer, and then a second ion-implanted layer used for peeling the support substrate by performing ion implantation on the second single crystal Si substrate below the insulating film After the formation, required internal wiring and bump electrodes of the CCD solid-state image pickup device or the CMOS solid-state image pickup device were formed.

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。 24.
By performing ion implantation on the SiGe substrate to form the first ion implantation layer, a seed substrate having a stacked structure of the SiGe layer / first ion implantation layer / SiGe substrate in order of the overflow drain layer from the upper layer side is formed on the back surface. A manufacturing method of an irradiation type solid-state imaging device is a manufacturing method of a backside irradiation type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11, wherein an insulating film is provided on an upper surface of a single crystal Si substrate. After bonding to the support substrate, the SiGe substrate is separated at the first ion implantation layer portion, and a support substrate having a stacked structure of an SiGe layer / insulating film / single crystal Si substrate as an overflow drain layer from the upper layer side is formed. It was decided to form.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 24 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 23, wherein Si epitaxial growth is performed. On the SiGe layer, a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer were sequentially formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 25 is a manufacturing method of a back-illuminating solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 21, wherein the second strained Si After forming a CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device on the layer, and then ion-implanting the single crystal Si substrate below the insulating film to form a second ion-implanted layer used for peeling of the support substrate The required internal wiring and bump electrodes of the CCD solid-state image sensor or the CMOS solid-state image sensor were formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination solid-state imaging device according to claim 26 is a manufacturing method of a backside illumination solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 22 or claim 25. Then, after applying a sealing resin on the upper surface of the support substrate and filling the groove formed in the scribe line portion with the sealing resin, the sealing resin was surface-polished to be electrically connected to the wiring provided in the groove. In addition to exposing the electrode, the exposed surface of the electrode was protected with UV tape or the like, and the semiconductor substrate layer was formed by peeling from the support substrate at the second ion implantation layer portion by laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. .

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 27 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 26, wherein the semiconductor substrate is peeled off. The insulating film is exposed by etching the peeled surface of the layer, and a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive, and then a scribe line is formed along the scribe line. The sealing resin and glass or transparent film filled in the line were cut at a time.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 28 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11, wherein the first single crystal By seeding the Si substrate to form an ion implanted layer, the seed is formed in the order of the first monocrystalline Si layer / ion implanted layer / first monocrystalline Si substrate that becomes the overflow drain layer from the upper layer side. After the substrate is bonded to the support substrate made of the second single crystal Si substrate in which the porous Si layer, the second single crystal Si layer, and the insulating film are sequentially stacked, the first single crystal Si substrate is bonded to the ion implantation layer portion. Separately, a support substrate having a laminated structure in the order of the first single crystal Si layer / insulating film / second single crystal Si layer / porous Si layer / second single crystal Si substrate that becomes an overflow drain layer from the upper layer side It was decided to form.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 29 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 28, wherein Si epitaxial growth is performed. On the first single crystal Si layer, a third single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and a fourth single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer were sequentially formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 30 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 29, wherein the fourth single crystal A CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor was formed on the Si layer, and required internal wiring and bump electrodes were formed.

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。   The manufacturing method of the backside illumination type solid-state imaging device according to claim 31 is the same as the manufacturing method of the backside illumination type solid-state imaging device, but the backside illumination type solid-state imaging having the vertical overflow drain structure and the electronic shutter function according to claim 11. A device manufacturing method, in which an ion-implanted layer is formed by implanting ions into a SiGe substrate, thereby forming a seeded structure in the order of an SiGe layer / ion-implanted layer / SiGe substrate that becomes an overflow drain layer from the upper layer side After bonding the substrate to a support substrate made of a single crystal Si substrate in which a porous Si layer, a first single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked, the SiGe substrate is separated at the ion implantation layer portion, and the upper layer side A support substrate having a stacked structure in the order of SiGe layer / insulating film / first single crystal Si layer / porous Si layer / single crystal Si substrate serving as an overflow drain layer is formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 32 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 31, wherein Si epitaxial growth is performed. On the SiGe layer, a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer were sequentially formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 33 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 32, wherein the second strained Si A CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device is formed in the layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 34 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 30 or claim 33. Then, after applying a sealing resin on the upper surface of the support substrate and filling the groove formed in the scribe line portion with the sealing resin, the sealing resin was surface-polished to be electrically connected to the wiring provided in the groove. The electrode is exposed and the exposed surface of the electrode is protected with UV tape or the like, and the semiconductor substrate layer is formed by peeling the porous Si layer from the support substrate by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. It was decided.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 35 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 34, wherein the semiconductor substrate is peeled off. The insulating film is exposed by etching the peeled surface of the layer, and a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive, and then a scribe line is formed along the scribe line. The sealing resin and glass or transparent film filled in the line were cut at a time.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 36 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11, which is a single crystal Si substrate. Then, oxygen ions and / or nitrogen ions are implanted at a predetermined depth to form a first ion implantation layer, and an insulating film is formed from the first ion implantation layer by heat treatment, and an overflow drain layer is formed from the upper layer side. A supporting substrate having a laminated structure in the order of the first single crystal Si layer / insulating film / single crystal Si substrate is formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination solid-state imaging device according to claim 37 is a manufacturing method of a backside illumination solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 36, wherein Si epitaxial growth is performed. On the first single crystal Si layer, a second single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and a third single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer were sequentially formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 38 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 37, wherein the third single crystal A CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device is formed on the Si layer, and then a second ion implantation layer used for peeling the support substrate is formed by performing ion implantation on the single crystal Si substrate below the insulating film. Later, required internal wiring and bump electrodes of the CCD solid-state image sensor or the CMOS solid-state image sensor were formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 39 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11, wherein SiGe is grown by Si epitaxial growth. A first ion implantation layer is formed by implanting oxygen ions and / or nitrogen ions to a predetermined depth of the single crystal Si substrate provided with the layer, and an insulating film is formed from the first ion implantation layer by heat treatment. Thus, a support substrate having a stacked structure in the order of the SiGe layer / insulating film / single crystal Si substrate to be the overflow drain layer from the upper layer side was formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 40 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 39, wherein Si epitaxial growth is performed. On the SiGe layer, a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer were sequentially formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 41 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 40, wherein the second strained Si After forming a CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device on the layer, and then ion-implanting the single crystal Si substrate below the insulating film to form a second ion-implanted layer used for peeling of the support substrate The required internal wiring and bump electrodes of the CCD solid-state image sensor or the CMOS solid-state image sensor were formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 42 is a manufacturing method of a back-illuminating solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 38 or 41. Then, after applying a sealing resin on the upper surface of the support substrate and filling the groove formed in the scribe line portion with the sealing resin, the sealing resin was surface-polished to be electrically connected to the wiring provided in the groove. In addition to exposing the electrode, the exposed surface of the electrode was protected with UV tape or the like, and the semiconductor substrate layer was formed by peeling from the support substrate at the second ion implantation layer portion by laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. .

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。   43. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 43 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 42, wherein the semiconductor substrate is peeled off. The insulating film is exposed by etching the peeled surface of the layer, and a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive, and then a scribe line is formed along the scribe line. The sealing resin and glass or transparent film filled in the line were cut at a time.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 44 is a manufacturing method of a back-illuminating solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11, wherein the porous Si layer The first single-crystal Si layer, which is the overflow drain layer, is laminated on the single-crystal Si substrate on which the first and second layers are laminated, and the first single-crystal Si layer / porous Si layer / single-crystal Si substrate is laminated in this order from the upper layer side. A support substrate was formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 45 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 44, wherein Si epitaxial growth is performed. On the first single crystal Si layer, a second single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and a third single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer were sequentially formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 46 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 45, wherein the third single crystal A CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor was formed on the Si layer, and required internal wiring and bump electrodes were formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 47 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11, wherein the porous Si layer A SiGe layer serving as an overflow drain layer was laminated on a single crystal Si substrate laminated with a substrate, and a support substrate having a laminated structure in the order of SiGe layer / porous Si layer / single crystal Si substrate was formed from the upper layer side.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 48 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 47, wherein Si epitaxial growth is performed. On the SiGe layer, a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer were sequentially formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 49 is a manufacturing method of a back-illuminating solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 48, wherein the second strained Si A CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device is formed in the layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 50 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 46 or 49. Then, after applying a sealing resin on the upper surface of the support substrate and filling the groove formed in the scribe line portion with the sealing resin, the sealing resin was surface-polished to be electrically connected to the wiring provided in the groove. The electrode is exposed and the exposed surface of the electrode is protected with UV tape or the like, and the semiconductor substrate layer is formed by peeling the porous Si layer from the support substrate by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. It was decided.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 51 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 50, wherein the semiconductor substrate is peeled off. The insulating film is exposed by etching the peeled surface of the layer, and a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive, and then a scribe line is formed along the scribe line. The sealing resin and glass or transparent film filled in the line were cut at a time.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 52 is a manufacturing method of a back-illuminating solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11, which is a single crystal Si substrate A first single crystal Si layer serving as an overflow drain layer is stacked on the support substrate, and a support substrate having a stacked structure in the order of the first single crystal Si layer / single crystal Si substrate is formed from the upper layer side.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 53 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 52, wherein Si epitaxial growth is performed. On the first single crystal Si layer, a second single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and a third single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer were sequentially formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 54 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 53, wherein the third single crystal After forming a CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor in the Si layer, and then ion-implanting the single crystal Si substrate below the overflow drain layer to form an ion-implanted layer used for peeling the support substrate The required internal wiring and bump electrodes of the CCD solid-state image sensor or the CMOS solid-state image sensor were formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 55 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11, which is a single crystal Si substrate. Then, a SiGe layer serving as an overflow drain layer was laminated to form a support substrate having a laminated structure in the order of the SiGe layer / single crystal Si substrate from the upper layer side.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 56 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 55, wherein Si epitaxial growth is performed. On the SiGe layer, a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer were sequentially formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 57 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 56, wherein the second strained Si After forming a CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device in the layer, and then forming an ion-implanted layer used for peeling the support substrate by performing ion implantation on the single crystal Si substrate below the overflow drain layer, The required internal wiring and bump electrodes of the CCD solid-state image sensor or the CMOS solid-state image sensor were formed.

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。 A manufacturing method of a backside illumination solid-state imaging device according to claim 58 is a manufacturing method of a backside illumination solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 46 or 57. Then, after applying a sealing resin on the upper surface of the support substrate and filling the groove formed in the scribe line portion with the sealing resin, the sealing resin was surface-polished to be electrically connected to the wiring provided in the groove. In addition to exposing the electrode, the exposed surface of the electrode was protected with a UV tape or the like, and the semiconductor substrate layer was formed by peeling it from the support substrate in the ion implantation layer by laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like.
59. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 59 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 58, wherein the semiconductor substrate is peeled off. The insulating film is exposed by etching the peeled surface of the layer, and a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive, and then a scribe line is formed along the scribe line. The sealing resin and glass or transparent film filled in the line were cut at a time.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 60 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11, wherein the first porous A seed substrate in which a p-type first single-crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and an n + -type poly-Si layer serving as an overflow drain layer are sequentially stacked on a first single-crystal Si substrate on which a Si layer is stacked is provided with a second porous substrate. After bonding to a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which a porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially laminated, the first single crystal Si substrate is separated in the first porous Si layer. From the upper layer side, p-type first single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer / n + type poly Si layer serving as an overflow drain layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second Forming a support substrate in the order of single crystal Si substrate It was and.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 61 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 60, wherein Si epitaxial growth is performed. A p-type, n-type, or i-type third single-crystal Si layer to be a light-receiving sensor layer is formed on the p-type first single-crystal Si layer.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 62 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 61, wherein the third single crystal A CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor was formed on the Si layer, and required internal wiring and bump electrodes were formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 63 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11, wherein the first porous A seed substrate in which a p-type SiGe layer serving as an overflow barrier layer and an n + -type poly-Si layer serving as an overflow drain layer are sequentially laminated on a first single-crystal Si substrate on which a Si layer is laminated, and a second porous Si layer After joining the second single crystal Si layer and the support substrate made of the second single crystal Si substrate in which the insulating films are sequentially laminated, the first single crystal Si substrate is separated in the first porous Si layer, and the upper layer side To p-type SiGe layer serving as an overflow barrier layer / n + type poly Si layer serving as an overflow drain layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate in this order A support substrate having a structure was formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 64 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 63, wherein Si epitaxial growth is performed. On the p-type SiGe layer, a p-type, n-type or i-type strained Si layer to be a light-receiving sensor layer is formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 65 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 64, wherein a strained Si layer is formed. A CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device was formed, and required internal wiring and bump electrodes were formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 66 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 62 or 65. Then, after applying a sealing resin on the upper surface of the support substrate and filling the groove formed in the scribe line portion with the sealing resin, the sealing resin was surface-polished to be electrically connected to the wiring provided in the groove. The electrode is exposed and the exposed surface of the electrode is protected with UV tape, etc., and the semiconductor substrate layer is peeled off from the support substrate in the second porous Si layer by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, etc. It was decided to form.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 67 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 66, wherein the semiconductor substrate is peeled off. The insulating film is exposed by etching the peeled surface of the layer, and a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive, and then a scribe line is formed along the scribe line. The sealing resin and glass or transparent film filled in the line were cut at a time.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 68 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11, wherein the first porous A p-type, n-type or i-type first single-crystal Si layer, a p-type poly-Si layer serving as an overflow barrier layer, and an n serving as an overflow drain layer are formed on a first single-crystal Si substrate on which a Si layer is stacked. After joining the seed substrate on which the + type poly Si layer is sequentially laminated to the support substrate made of the second single crystal Si substrate on which the second porous Si layer, the second single crystal Si layer, and the insulating film are sequentially laminated, In the first porous Si layer, the first single crystal Si substrate is separated, and the p-type, n-type or i-type first single crystal Si layer / p-type poly Si layer / overflow barrier layer from the upper layer side / N + type poly-Si layer / insulating film / second single connection for overflow drain layer Si layer / and the second porous Si layer / second support substrate which is in the order of the laminated structure of the single crystal Si substrate and forming.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 69 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 68, wherein Si epitaxial growth is performed. A p-type, n-type, or i-type third single crystal Si layer to be a light receiving sensor layer is formed on the first single crystal Si layer.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 70 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 69, wherein the third single crystal A CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor was formed on the Si layer, and required internal wiring and bump electrodes were formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 71 is a manufacturing method of a back-illuminating solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11, wherein the first porous A p-type, n-type, or i-type SiGe layer, a p-type poly-Si layer that serves as an overflow barrier layer, and an n + -type poly-Si that serves as an overflow drain layer are formed on a first single crystal Si substrate on which a Si layer is laminated. After joining the seed substrate on which the layers are sequentially laminated to the support substrate composed of the second porous Si layer, the second single crystal Si layer, and the second single crystal Si substrate on which the insulating film is sequentially laminated, The first single crystal Si substrate is separated from the Si layer, and from the upper layer side, p-type, n-type or i-type SiGe layer / p-type poly-Si layer serving as an overflow barrier layer / n + -type serving as an overflow drain layer Poly Si layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si / A second and forming a supporting substrate having a sequentially stacked structure of a single-crystal Si substrate.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 72 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 71, wherein Si epitaxial growth is performed. A p-type, n-type, or i-type strained Si layer to be a light-receiving sensor layer is formed on the SiGe layer.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 73 is a manufacturing method of a back-illuminating solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 72, wherein a strained Si layer is formed. A CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device was formed, and required internal wiring and bump electrodes were formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 74 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 70 or 73. Then, after applying a sealing resin on the upper surface of the support substrate and filling the groove formed in the scribe line portion with the sealing resin, the sealing resin was surface-polished to be electrically connected to the wiring provided in the groove. The electrode is exposed and the exposed surface of the electrode is protected with UV tape, etc., and the semiconductor substrate layer is peeled off from the support substrate in the second porous Si layer by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, etc. It was decided to form.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 75 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 74, wherein the semiconductor substrate is peeled off. The insulating film is exposed by etching the peeled surface of the layer, and a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive, and then a scribe line is formed along the scribe line. The sealing resin and glass or transparent film filled in the line were cut at a time.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 76 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11, wherein the first porous A p-type, n-type or i-type first single-crystal Si layer, a p-type poly-Si layer serving as an overflow barrier layer, and an n serving as an overflow drain layer are formed on a first single-crystal Si substrate on which a Si layer is stacked. After joining the seed substrate with the + -type a-Si layer sequentially laminated to the support substrate composed of the second porous Si layer, the second single crystal Si layer, and the second single crystal Si substrate with the insulating film sequentially laminated The p-type poly-Si layer that separates the first single-crystal Si layer in the first porous Si layer and becomes the p-type, n-type, or i-type first single-crystal Si layer / overflow barrier layer from the upper layer side / N + type a-Si layer to be the overflow drain layer / insulating film / second single crystal Si layer / second A support substrate having a laminated structure in the order of 2 porous Si layers / second single crystal Si substrate was formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 77 is a manufacturing method of a back-illuminating solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 76, wherein the first single crystal A CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor was formed on the Si layer, and required internal wiring and bump electrodes were formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 78 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11, wherein the first porous A first single-crystal Si substrate on which a Si layer is stacked, a p-type, n-type or i-type SiGe layer, a p-type poly-Si layer serving as an overflow barrier layer, and an n + -type a- layer serving as an overflow drain layer. After joining the seed substrate in which the Si layer is sequentially laminated to the support substrate made of the second porous Si layer, the second single crystal Si layer, and the second single crystal Si substrate in which the insulating film is sequentially laminated, The first single-crystal Si layer is separated from the porous Si layer, and from the upper layer side, a p-type, n-type or i-type SiGe layer / p-type poly Si layer serving as an overflow barrier layer / n + serving as an overflow drain layer Type a-Si layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second It was decided to form a supporting substrate which is in the order of the laminated structure of the crystal Si substrate.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 79 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 78, wherein Si epitaxial growth is performed. A p-type, n-type, or i-type strained Si layer to be a light-receiving sensor layer is formed on the SiGe layer.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 80 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 79, wherein a strained Si layer is formed. A CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device was formed, and required internal wiring and bump electrodes were formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 81 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 77 or 80. Then, after applying a sealing resin on the upper surface of the support substrate and filling the groove formed in the scribe line portion with the sealing resin, the sealing resin was surface-polished to be electrically connected to the wiring provided in the groove. The electrode is exposed and the exposed surface of the electrode is protected with UV tape, etc., and the semiconductor substrate layer is peeled off from the support substrate in the second porous Si layer by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, etc. It was decided to form.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 82 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 81, wherein the semiconductor substrate is peeled off. The insulating film is exposed by etching the peeled surface of the layer, and a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive, and then a scribe line is formed along the scribe line. The sealing resin and glass or transparent film filled in the line were cut at a time.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 83 is the manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11, wherein the first porous A p-type, n-type or i-type first single-crystal Si layer, a p-type a-Si layer serving as an overflow barrier layer, and an overflow drain layer are formed on a first single-crystal Si substrate on which a Si layer is stacked. The seed substrate on which the n + -type a-Si layer is sequentially laminated is bonded to a support substrate composed of a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and a second single crystal Si substrate on which an insulating film is sequentially laminated. Thereafter, the first single-crystal Si layer is separated from the first porous Si layer, and the p-type a- serving as the p-type, n-type, or i-type first single-crystal Si layer / overflow barrier layer from the upper layer side. Si layer / n + type a-Si layer / insulating film / overflow drain layer / second single crystal Si layer / second multi-layer It was decided to form a supporting substrate with a quality Si layer / second monocrystalline Si order of the laminated structure of the substrate.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 84 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 83, wherein the first single crystal A CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor was formed on the Si layer, and required internal wiring and bump electrodes were formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 85 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11, wherein the first porous A p-type, n-type, or i-type SiGe layer, a p-type a-Si layer that serves as an overflow barrier layer, and an n + -type a that serves as an overflow drain layer are formed on a first single crystal Si substrate on which a Si layer is laminated. The seed substrate on which the -Si layer is sequentially stacked is bonded to the support substrate including the second porous Si layer, the second single crystal Si layer, and the second single crystal Si substrate on which the insulating film is sequentially stacked; In the porous Si layer, the first single crystal Si layer is separated to form a p-type a-Si layer / overflow drain layer that becomes a p-type, n-type, or i-type SiGe layer / overflow barrier layer from the upper layer side. n + type a-Si layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal S A support substrate having a laminated structure in the order of i substrates was formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 86 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 85, wherein Si epitaxial growth is performed. A p-type, n-type, or i-type strained Si layer to be a light-receiving sensor layer is formed on the SiGe layer.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 87 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 86, wherein a strained Si layer is formed. A CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device was formed, and required internal wiring and bump electrodes were formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 88 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 84 or 87. Then, after applying a sealing resin on the upper surface of the support substrate and filling the groove formed in the scribe line portion with the sealing resin, the sealing resin was surface-polished to be electrically connected to the wiring provided in the groove. The electrode is exposed and the exposed surface of the electrode is protected with UV tape, etc., and the semiconductor substrate layer is peeled off from the support substrate in the second porous Si layer by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, etc. It was decided to form.

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。   90. A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 89 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 88, wherein a peeled semiconductor substrate The insulating film is exposed by etching the peeled surface of the layer, and a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive, and then a scribe line is formed along the scribe line. The sealing resin and glass or transparent film filled in the line were cut at a time.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, comprising: forming a semiconductor substrate layer including an overflow barrier layer on a support substrate; A step of forming a solid-state image sensor at a required position, a step of forming a groove in a semiconductor substrate including an overflow barrier layer by etching the semiconductor substrate layer on which the solid-state image sensor is formed along a scribe line, and the groove Etching at least the overflow drain wiring on the wall surface, peeling the semiconductor substrate layer from the support substrate, etching the peeling surface of the semiconductor substrate layer from the support substrate to expose the overflow drain wiring, and etching A transparent conductive film to be the overflow drain layer on the peeling surface And kicking steps, the semiconductor substrate layer having a transparent conductive film and having a step of cutting along the scribe line.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 91 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, wherein the first porous A seed substrate in which a first single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer is stacked on a first single crystal Si substrate in which a Si layer is stacked, a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially formed. After bonding to the support substrate made of the laminated second single crystal Si substrate, the first single crystal Si substrate is separated in the first porous Si layer, and the first single crystal Si layer / overflow barrier layer from the upper layer side / A support substrate having a laminated structure of an insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate was formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 92 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 91, wherein Si epitaxial growth is performed. A third single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer is formed on the first single crystal Si layer.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 93 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 92, wherein the third single crystal A CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor was formed on the Si layer, and required internal wiring and bump electrodes were formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 94 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, wherein the first porous A seed substrate in which a p-type SiGe layer serving as an overflow barrier layer is stacked on a first single crystal Si substrate in which a Si layer is stacked, a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked. After bonding to the support substrate made of the second single crystal Si substrate, the first single crystal Si substrate is separated in the first porous Si layer, and the p-type SiGe layer / insulating film / second film serving as the overflow barrier layer from the upper layer side A support substrate having a laminated structure in the order of 2 single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate was formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 95 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 94, wherein Si epitaxial growth is performed. A strained Si layer serving as a light receiving sensor layer was formed on the p-type SiGe layer.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 96 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 95, wherein a strained Si layer is formed. A CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device was formed, and required internal wiring and bump electrodes were formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 97 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 93 or 96. The trench is formed by etching until the insulating film is exposed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 98 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 97, wherein After applying the sealing resin and filling the groove formed in the scribe line portion with the sealing resin, the surface of the sealing resin is polished to expose the electrode that is electrically connected to the overflow drain wiring provided in the groove In addition, the exposed surface of the electrode is protected with UV tape or the like, and the semiconductor substrate layer is formed by peeling the second porous Si layer from the support substrate by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. It was.

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。   99. A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 99 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 98, wherein the semiconductor substrate is peeled off. Etching the peeled surface of the layer exposes the overflow barrier layer, exposes the overflow drain wiring, and forms a transparent conductive film made of an n-type ITO film, ZnO film or IZO film on the entire surface of the overflow barrier layer. Thus, an overflow drain layer was formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 100 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 99, wherein After pasting glass or transparent film with antireflection film and infrared cut film with transparent adhesive, cut the sealing resin and glass or transparent film filled in scribe line at the same time along scribe line It was decided to.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 101 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, wherein the first single crystal By laminating the Si substrate to form the first ion implantation layer, the first single crystal Si layer / first ion implantation layer / first single crystal Si substrate, which becomes the overflow barrier layer from the upper layer side, are sequentially stacked. After the structured seed substrate is bonded to a support substrate having an insulating film on the upper surface of the second single crystal Si substrate, the first single crystal Si substrate is separated at the first ion implantation layer portion, and overflows from the upper layer side. A support substrate having a laminated structure of a first single crystal Si layer / insulating film / second single crystal Si substrate as a barrier layer was formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 102 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 101, wherein Si epitaxial growth is performed. A second single crystal Si layer to be a light receiving sensor layer is formed on the first single crystal Si layer.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 103 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 102, wherein the second single crystal A CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device is formed in the Si layer, and then a second ion-implanted layer used for peeling the support substrate by performing ion implantation on the second single crystal Si substrate below the insulating film After the formation, required internal wiring and bump electrodes of the CCD solid-state image pickup device or the CMOS solid-state image pickup device were formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 104 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, wherein ions are applied to a SiGe substrate. By implanting and forming a first ion implantation layer, a seed substrate having a stacked structure of an SiGe layer / first ion implantation layer / SiGe substrate as an overflow barrier layer from the upper layer side is formed on a single crystal Si substrate. After bonding to a support substrate with an insulating film on the upper surface, the SiGe substrate is separated at the first ion implantation layer portion, and an SiGe layer / insulating film / single-crystal Si substrate that becomes an overflow barrier layer from the upper layer side in this order A support substrate having a structure was formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 105 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 104, wherein Si epitaxial growth is performed. A strained Si layer to be a light receiving sensor layer was formed on the SiGe layer.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 106 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 105, wherein a strained Si layer is formed. After forming a CCD type solid-state image pickup device or a CMOS type solid-state image pickup device, and then ion-implanting the single crystal Si substrate below the insulating film to form a second ion-implanted layer used for peeling of the support substrate, the CCD Required internal wiring and bump electrodes of the solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device were formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 107 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 103 or 106. The trench was formed by etching until the insulating film was exposed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 108 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 107, wherein After applying the sealing resin and filling the groove formed in the scribe line portion with the sealing resin, the surface of the sealing resin is polished to expose the electrode that is electrically connected to the overflow drain wiring provided in the groove In addition, the exposed surface of the electrode was protected with UV tape or the like, and the semiconductor substrate layer was formed by peeling from the support substrate in the second ion implantation layer by laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 109 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 108, wherein the semiconductor substrate is peeled off. Etching the peeled surface of the layer exposes the overflow barrier layer, exposes the overflow drain wiring, and forms a transparent conductive film made of an n-type ITO film, ZnO film or IZO film on the entire surface of the overflow barrier layer. Thus, an overflow drain layer was formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 110 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 109, wherein an overflow drain layer is formed. After pasting glass or transparent film with antireflection film and infrared cut film with transparent adhesive, cut sealing resin and glass or transparent film filled in scribe line at the same time along scribe line It was decided to.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 111 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, wherein the first single crystal By seeding the Si substrate to form an ion-implanted layer, the seed is formed in the order of the first single-crystal Si layer / ion-implanted layer / first single-crystal Si substrate that becomes the overflow barrier layer from the upper layer side. After the substrate is bonded to the support substrate made of the second single crystal Si substrate in which the porous Si layer, the second single crystal Si layer, and the insulating film are sequentially stacked, the first single crystal Si substrate is bonded to the ion implantation layer portion. Separately, a support substrate having a laminated structure in the order of the first single crystal Si layer / insulating film / second single crystal Si layer / porous Si layer / second single crystal Si substrate that becomes an overflow barrier layer from the upper layer side It was decided to form.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 112 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 111, wherein Si epitaxial growth is performed. A third single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer is formed on the first single crystal Si layer.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 113 is a manufacturing method of a back-illuminating solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 112, wherein the third single crystal A CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor was formed on the Si layer, and required internal wiring and bump electrodes were formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 114 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, wherein ions are applied to a SiGe substrate. By forming an ion implantation layer by implantation, a seed substrate having a stacked structure of an SiGe layer / ion implantation layer / SiGe substrate in order of an overflow barrier layer from the upper layer side is formed with a porous Si layer and a first single layer. After joining the crystalline Si layer and the support substrate consisting of a single crystal Si substrate with an insulating film sequentially laminated, the SiGe substrate is separated at the ion implantation layer portion, and the SiGe layer / insulating film / A support substrate having a laminated structure in the order of first single crystal Si layer / porous Si layer / single crystal Si substrate was formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 115 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 114, wherein Si epitaxial growth is performed. A strained Si layer to be a light receiving sensor layer was formed on the SiGe layer.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 116 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 115, wherein a strained Si layer is formed. A CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device was formed, and required internal wiring and bump electrodes were formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 117 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 113 or 116. The trench was formed by etching until the insulating film was exposed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 118 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 117, wherein After applying the sealing resin and filling the groove formed in the scribe line portion with the sealing resin, the surface of the sealing resin is polished to expose the electrode that is electrically connected to the overflow drain wiring provided in the groove In addition, the exposed surface of this electrode is protected with UV tape or the like, and the semiconductor substrate layer is formed by peeling the porous Si layer from the support substrate by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. .

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。   119. A manufacturing method of a backside illumination solid-state imaging device according to claim 119 is a manufacturing method of a backside illumination solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 118, wherein the semiconductor substrate is peeled off. Etching the peeled surface of the layer exposes the overflow barrier layer, exposes the overflow drain wiring, and forms a transparent conductive film made of an n-type ITO film, ZnO film or IZO film on the entire surface of the overflow barrier layer. Thus, an overflow drain layer was formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 120 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 119, wherein an overflow drain layer is formed. After pasting glass or transparent film with antireflection film and infrared cut film with transparent adhesive, cut sealing resin and glass or transparent film filled in scribe line at the same time along scribe line It was decided to.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 121 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, comprising a single crystal Si substrate Then, oxygen ions and / or nitrogen ions are implanted at a predetermined depth to form a first ion implantation layer, and an insulating film is formed from the first ion implantation layer by heat treatment, and an overflow barrier layer is formed from the upper layer side. A supporting substrate having a laminated structure in the order of the first single crystal Si layer / insulating film / single crystal Si substrate is formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 122 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 121, wherein Si epitaxial growth is performed. A second single crystal Si layer to be a light receiving sensor layer is formed on the first single crystal Si layer.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 123 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 122, wherein the second single crystal A CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device is formed on the Si layer, and then a second ion implantation layer used for peeling the support substrate is formed by performing ion implantation on the single crystal Si substrate below the insulating film. Later, required internal wiring and bump electrodes of the CCD solid-state image sensor or the CMOS solid-state image sensor were formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 124 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, wherein SiGe is grown by Si epitaxial growth. A first ion implantation layer is formed by implanting oxygen ions and / or nitrogen ions to a predetermined depth of the single crystal Si substrate provided with the layer, and an insulating film is formed from the first ion implantation layer by heat treatment. Thus, a support substrate having a stacked structure in the order of an SiGe layer / insulating film / single crystal Si substrate serving as an overflow barrier layer was formed from the upper layer side.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 125 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 124, wherein Si epitaxial growth is performed. A strained Si layer to be a light receiving sensor layer was formed on the SiGe layer.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 126 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 125, wherein a strained Si layer After forming a CCD type solid-state image pickup device or a CMOS type solid-state image pickup device, and then ion-implanting the single crystal Si substrate below the insulating film to form a second ion-implanted layer used for peeling the support substrate, The required internal wiring and bump electrodes of the CCD solid-state image sensor or the CMOS solid-state image sensor were formed.

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。   127. A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 127. A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 123 or 126, wherein Is formed by etching until the insulating film is exposed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 128 is the manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 127, wherein After applying the sealing resin and filling the groove formed in the scribe line portion with the sealing resin, the surface of the sealing resin is polished to expose the electrode that is electrically connected to the overflow drain wiring provided in the groove In addition, the exposed surface of the electrode was protected with UV tape or the like, and the semiconductor substrate layer was formed by peeling from the support substrate at the second ion implantation layer portion by laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like.

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。   129. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 129 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 128, wherein the semiconductor substrate is peeled off. Etching the peeled surface of the layer exposes the overflow barrier layer, exposes the overflow drain wiring, and forms a transparent conductive film made of an n-type ITO film, ZnO film or IZO film on the entire surface of the overflow barrier layer. Thus, an overflow drain layer was formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 130 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 129, wherein an overflow drain layer is formed. After pasting glass or transparent film with antireflection film and infrared cut film with transparent adhesive, cut sealing resin and glass or transparent film filled in scribe line at the same time along scribe line It was decided to.

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。   A manufacturing method of a backside illumination solid-state imaging device according to claim 131 is a manufacturing method of a backside illumination solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, wherein the porous Si layer The first single-crystal Si layer, which is the overflow drain layer, is laminated on the single-crystal Si substrate on which the first and second layers are laminated, and the first single-crystal Si layer / porous Si layer / single-crystal Si substrate is laminated in this order from the upper layer side. A support substrate was formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 132 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 131, wherein Si epitaxial growth is performed. On the first single crystal Si layer, a second single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and a third single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer were sequentially formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 133 is the manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 132, wherein the third single crystal A CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor was formed on the Si layer, and required internal wiring and bump electrodes were formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 134 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, wherein a porous Si layer The SiGe layer that will be the overflow drain layer is stacked on the single-crystal Si substrate that is stacked, and the support substrate is formed in the order of the SiGe layer / porous Si layer / single-crystal Si substrate from the upper layer side. .

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。   A manufacturing method of a backside illumination solid-state imaging device according to claim 135 is a manufacturing method of a backside illumination solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 134, wherein Si epitaxial growth is performed. On the SiGe layer, a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer were sequentially formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 136 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 135, wherein the second strained Si A CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device is formed in the layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 137 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 133 or 136. The grooves were formed by etching until the porous Si layer was exposed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 138 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 137, wherein After applying the sealing resin and filling the groove formed in the scribe line portion with the sealing resin, the surface of the sealing resin is polished to expose the electrode that is electrically connected to the overflow drain wiring provided in the groove In addition, the exposed surface of this electrode is protected with UV tape or the like, and the semiconductor substrate layer is formed by peeling the porous Si layer from the support substrate by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. .

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 139 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 138, wherein the semiconductor substrate is peeled off. By etching the peeled surface of the layer, the overflow drain layer is exposed, the overflow drain wiring is exposed, and a transparent conductive film made of an n-type ITO film, ZnO film, or IZO film is formed on the entire surface of the overflow drain layer. Thus, an overflow drain electrode was used.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 140 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 139, wherein the overflow drain layer includes After pasting glass or transparent film with antireflection film and infrared cut film with transparent adhesive, cut sealing resin and glass or transparent film filled in scribe line at the same time along scribe line It was decided to.

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。   141. A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 141 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, comprising a single crystal Si substrate A first single crystal Si layer serving as an overflow drain layer is stacked on the support substrate, and a support substrate having a stacked structure in the order of the first single crystal Si layer / single crystal Si substrate is formed from the upper layer side.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 142 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 141, wherein Si epitaxial growth is performed. On the first single crystal Si layer, a second single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and a third single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination solid-state imaging device according to claim 143 is a manufacturing method of a backside illumination solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 142, wherein the third single crystal After forming a CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor in the Si layer, and then ion-implanting the single crystal Si substrate below the overflow drain layer to form an ion-implanted layer used for peeling the support substrate The required internal wiring and bump electrodes of the CCD solid-state image sensor or the CMOS solid-state image sensor were formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 144 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, comprising a single crystal Si substrate Then, a SiGe layer serving as an overflow drain layer was laminated to form a support substrate having a laminated structure in the order of SiGe layer / single crystal Si substrate from the upper layer side.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 145 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 144, wherein Si epitaxial growth is performed. On the SiGe layer, a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer were sequentially formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 146 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 145, wherein the second strained Si After forming a CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device in the layer, and then forming an ion-implanted layer used for peeling the support substrate by performing ion implantation on the single crystal Si substrate below the overflow drain layer, The required internal wiring and bump electrodes of the CCD solid-state image sensor or the CMOS solid-state image sensor were formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 147 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 143 or 146. The groove is formed by etching until the ion implantation layer is exposed.

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。   148. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 148 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 147, wherein After applying the sealing resin and filling the groove formed in the scribe line portion with the sealing resin, the surface of the sealing resin is polished to expose the electrode that is electrically connected to the overflow drain wiring provided in the groove In addition, the exposed surface of this electrode is protected with UV tape or the like, and the semiconductor substrate layer is formed by peeling the porous Si layer from the support substrate by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. .

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。   149. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 149 is the manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 148, wherein the semiconductor substrate is peeled off. By etching the peeled surface of the layer, the overflow drain layer is exposed, the overflow drain wiring is exposed, and a transparent conductive film made of an n-type ITO film, ZnO film, or IZO film is formed on the entire surface of the overflow drain layer. Thus, an overflow drain electrode was used.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 150 is the manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 149, wherein After pasting glass or transparent film with antireflection film and infrared cut film with transparent adhesive, cut sealing resin and glass or transparent film filled in scribe line at the same time along scribe line It was decided to.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 151 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, wherein the first porous A seed substrate in which a p-type first single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer is stacked on a first single crystal Si substrate in which a Si layer is stacked, a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film Are bonded to a supporting substrate made of a second single crystal Si substrate sequentially stacked, and then the first single crystal Si substrate is separated in the first porous Si layer, and the p-type first single layer serving as an overflow barrier layer is formed from the upper layer side. A support substrate having a stacked structure in the order of crystalline Si layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate was formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 152 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 151, wherein Si epitaxial growth is performed. A p-type, n-type, or i-type third single-crystal Si layer to be a light-receiving sensor layer is formed on the p-type first single-crystal Si layer.

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。   A manufacturing method of a backside illumination solid-state imaging device according to claim 153 is a manufacturing method of a backside illumination solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 152, wherein the third single crystal A CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor was formed on the Si layer, and required internal wiring and bump electrodes were formed.

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。   The manufacturing method of a backside illumination solid-state imaging device according to claim 154 is the manufacturing method of a backside illumination solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, wherein the first porous A seed substrate in which a p-type SiGe layer serving as an overflow barrier layer is stacked on a first single crystal Si substrate in which a Si layer is stacked, a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked. After bonding to the support substrate made of the second single crystal Si substrate, the first single crystal Si substrate is separated in the first porous Si layer, and the p-type SiGe layer / insulating film / second film serving as the overflow barrier layer from the upper layer side A support substrate having a laminated structure in the order of 2 single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate was formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 155 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 154, wherein Si epitaxial growth is performed. On the p-type SiGe layer, a p-type, n-type or i-type strained Si layer to be a light-receiving sensor layer is formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 156 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 155, wherein a strained Si layer is formed. A CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device was formed, and required internal wiring and bump electrodes were formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 157 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 153 or 156. The trench was formed by etching until the insulating film was exposed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 158 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 157, wherein After applying the sealing resin and filling the groove formed in the scribe line portion with the sealing resin, the surface of the sealing resin is polished to expose the electrode that is electrically connected to the overflow drain wiring provided in the groove In addition, the exposed surface of the electrode is protected with UV tape or the like, and the semiconductor substrate layer is formed by peeling the second porous Si layer from the support substrate by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. It was.

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。   159. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 159 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 158, wherein the semiconductor substrate is peeled off. Etching the peeled surface of the layer exposes the overflow barrier layer, exposes the overflow drain wiring, and forms a transparent conductive film made of an n-type ITO film, ZnO film or IZO film on the entire surface of the overflow barrier layer. Thus, an overflow drain layer was formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 160 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 159, wherein After pasting glass or transparent film with antireflection film and infrared cut film with transparent adhesive, cut sealing resin and glass or transparent film filled in scribe line at the same time along scribe line It was decided to.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 161 is the manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, wherein the first porous A seed substrate in which a p-type, n-type or i-type first single-crystal Si layer and a p-type poly-Si layer serving as an overflow barrier layer are sequentially laminated on a first single-crystal Si substrate on which a Si layer is laminated, After joining to the support substrate which consists of a 2nd single crystal Si substrate which laminated | stacked the 2nd porous Si layer, the 2nd single crystal Si layer, and the insulating film one by one, in the 1st porous Si layer, the 1st single crystal Si substrate P-type, n-type or i-type first single crystal Si layer / p-type poly Si layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous layer serving as an overflow barrier layer from the upper layer side A support substrate having a laminated structure of a quality Si layer / second single crystal Si substrate in this order was formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 162 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 161, wherein Si epitaxial growth is performed. A p-type, n-type, or i-type third single crystal Si layer to be a light receiving sensor layer is formed on the first single crystal Si layer.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 163 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 162, wherein the third single crystal A CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor was formed on the Si layer, and required internal wiring and bump electrodes were formed.

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。   The manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 164 is the manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, wherein the first porous A seed substrate in which a p-type, n-type, or i-type SiGe layer and a p-type poly-Si layer as an overflow barrier layer are sequentially laminated on a first single crystal Si substrate on which a Si layer is laminated is formed as a second porous substrate. After joining a Si substrate, a second single crystal Si layer, and a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which an insulating film is sequentially laminated, the first single crystal Si substrate is separated in the first porous Si layer. From the upper layer side, p-type, n-type or i-type SiGe layer / p-type poly Si layer to be an overflow barrier layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal A support substrate having a laminated structure in the order of Si substrates was formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 165 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 164, wherein Si epitaxial growth is performed. A p-type, n-type, or i-type strained Si layer to be a light-receiving sensor layer is formed on the SiGe layer.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 166 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 165, wherein a strained Si layer is formed. A CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device was formed, and required internal wiring and bump electrodes were formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 167 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 163 or 166. The trench was formed by etching until the insulating film was exposed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 168 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 167, wherein After applying the sealing resin and filling the groove formed in the scribe line portion with the sealing resin, the surface of the sealing resin is polished to expose the electrode that is electrically connected to the overflow drain wiring provided in the groove In addition, the exposed surface of the electrode is protected with UV tape or the like, and the semiconductor substrate layer is formed by peeling the second porous Si layer from the support substrate by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. It was.

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。   169. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 169 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 168, wherein the semiconductor substrate is peeled off. Etching the peeled surface of the layer exposes the overflow barrier layer, exposes the overflow drain wiring, and forms a transparent conductive film made of an n-type ITO film, ZnO film or IZO film on the entire surface of the overflow barrier layer. Thus, an overflow drain layer was formed.

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。   A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device according to claim 170 is a manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 169, wherein After pasting glass or transparent film with antireflection film and infrared cut film with transparent adhesive, cut sealing resin and glass or transparent film filled in scribe line at the same time along scribe line It was decided to.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 171 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, wherein the first porous A seed substrate in which a p-type, n-type or i-type first single crystal Si layer and a p-type a-Si layer serving as an overflow barrier layer are laminated on a first single crystal Si substrate on which a Si layer is laminated, After joining to the support substrate which consists of a 2nd single crystal Si substrate which laminated | stacked the 2nd porous Si layer, the 2nd single crystal Si layer, and the insulating film one by one, in the 1st porous Si layer, the 1st single crystal Si substrate P-type, n-type or i-type first single-crystal Si layer / p-type a-Si layer / insulating film / second single-crystal Si layer / second layer serving as an overflow barrier layer A support substrate having a laminated structure in the order of porous Si layer / second single crystal Si substrate was formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 172 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 171, wherein the first single crystal A CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor was formed on the Si layer, and required internal wiring and bump electrodes were formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 173 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 172, wherein the groove is insulated. Etching was performed until the film was exposed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 174 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 173, wherein After applying the sealing resin and filling the groove formed in the scribe line portion with the sealing resin, the surface of the sealing resin is polished to expose the electrode that is electrically connected to the overflow drain wiring provided in the groove In addition, the exposed surface of the electrode is protected with UV tape or the like, and the semiconductor substrate layer is formed by peeling the second porous Si layer from the support substrate by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. It was.

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。   175. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 175 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 174, wherein the semiconductor substrate is peeled off. Etching the peeled surface of the layer exposes the overflow barrier layer, exposes the overflow drain wiring, and forms a transparent conductive film made of an n-type ITO film, ZnO film or IZO film on the entire surface of the overflow barrier layer. Thus, an overflow drain layer was formed.

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。   A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device according to claim 176 is a manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 175, wherein an overflow drain layer is formed. After pasting glass or transparent film with antireflection film and infrared cut film with transparent adhesive, cut sealing resin and glass or transparent film filled in scribe line at the same time along scribe line It was decided to.

本発明によれば以下の効果を得ることができる。   According to the present invention, the following effects can be obtained.

（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。   (1) By providing a wiring to be connected to the overflow drain layer using the wall surface of the groove formed along the scribe line, a wiring for connecting to the overflow drain layer and leading to the surface of the semiconductor substrate is easily formed. be able to. In addition, with the formation of this wiring, it is not necessary to increase the outer shape of the back-illuminated solid-state imaging device, and it is possible to prevent the back-illuminated solid-state imaging device from becoming an obstacle to miniaturization and weight reduction.

（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。   (2) A ring-like shape surrounding the solid-state image sensor region with a buried layer of the same conductivity type as that of the overflow barrier layer between the scribe line and the solid-state image sensor region and on the overflow barrier layer or on the groove wall of the scribe line And the entire solid-state image sensor region is surrounded by an overflow barrier layer, or the entire solid-state image sensor region is potentialally surrounded by the same conductivity type well as the overflow barrier layer. Since the overflow drain wiring can be formed directly on the wall surface of the groove, a vertical npn transistor with reliable operation can be formed, and the number of manufacturing steps can be reduced.

（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。   (3) By applying a shutter pulse to the overflow drain electrode to operate the vertical npn transistor, the amount of charge handled by the vertical transfer register can be increased, a high dynamic range is obtained, and the exposure time is controlled. Therefore, it is possible to provide a still image CCD camera with a large number of pixels in combination with a mechanical shutter.

（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。   (4) The n + type single crystal Si layer of the overflow drain layer is an n + type poly Si layer or n + type amorphous Si layer, and the p type single crystal Si layer of the overflow barrier layer is a p type poly Si layer or p type amorphous Si. By using this layer, the red sensitivity becomes "Amorphous Si layer> Poly Si layer> Single crystal Si layer". Therefore, the sensitivity of the light receiving sensor can be increased to make a solid-state imaging device with higher sensitivity and higher definition. In addition, since the single crystal Si layer of the light receiving sensor portion can be thinned, the cost can be reduced as the number of CVD steps is reduced.

（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。   (5) By using an ultra-thin SOI or ultra-thin Si substrate layer whose film thickness is controlled with high accuracy, variations in sensitivity and saturation signal amount in the substrate surface can be suppressed, and a large area with high reliability can be obtained. A back-illuminated solid-state imaging device can be manufactured. In addition, since the number of manufacturing steps can be reduced, it can be manufactured easily and at low cost.

（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。   (6) Since the overflow barrier layer and the overflow drain wiring are securely connected by using transparent electrodes such as ITO, IZO and ZnO as the overflow drain layer, variations in sensitivity and saturation signal amount in the substrate surface are suppressed. Thus, a highly reliable back-illuminated solid-state imaging device with a large area can be manufactured.

（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。   (7) By using an ultra-thin SOI or ultra-thin Si substrate layer with high-precision film thickness control, high sensitivity due to high-speed operation, high S / N ratio, multiple pixels, high dynamic range and large area A back-illuminated solid-state imaging device can be easily manufactured at low cost.

（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。   (8) When the n + -type single crystal Si layer of the overflow drain layer or the p-type single crystal Si layer of the overflow barrier layer is used as a strain applying layer composed of a 20-30% SiGe layer, an Si layer is formed on the upper surface of the SiGe layer. By forming the strained Si layer by epitaxial growth, 1.76 times higher electron mobility than that of the unstrained Si layer can be obtained, and a back-illuminated solid-state imaging device with high sensitivity and high performance can be obtained.

（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。   (9) Since the surface of the solid-state imaging device and the inside of the scribe line groove are sealed and held with a sealing resin, a porous Si layer or an ion-implanted layer can be obtained by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, etc. In the peeling work from the support substrate of the semiconductor substrate layer, the working efficiency is good and the yield and productivity can be improved. In addition, by protecting and holding the surface of the support substrate where the peeling operation is performed with an antistatic UV tape that has strong adhesive force and no adhesive residue, the semiconductor can be easily cured by UV irradiation after the peeling operation. Since separation from the substrate layer is possible, yield and productivity are high.

（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。   (10) At least the porous Si layer or ion implantation layer in the scribe line is pre-pelletized with grooves such as dicing kerfs, so that productivity can be improved because the panel / chip can be divided simultaneously with separation. Can be made. In addition, separation can be facilitated, and cracking, chipping and cracking of the solid-state imaging device can be prevented.

（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。   (11) When a nitride-based S1 film is used for the insulating layer, the warpage of the single-crystal Si layer can be reduced, and the insulating layer prevents halogen contamination, stops Si etching, and reduces low noise characteristics. , Antireflection effects can be expected.

（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。   (12) Since a part of the bump electrode on the surface of the solid-state imaging device to which the overflow drain electrode is connected is exposed by polishing the surface of the sealing resin and protected by sealing with the sealing resin. Thus, a back-illuminated solid-state imaging device with a high-quality and high-reliability ultra-thin chip size package can be obtained.

（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。   (13) Since the surface of the solid-state imaging device and the overflow drain electrode in the scribe line groove are sealed and protected by the sealing resin, high-quality, high-reliability ultra-thin back-illuminated solid-state imaging It can be a device.

（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。   (14) An ultra-thin back-illuminated solid-state imaging device substrate in which bump electrodes are bonded to a flexible substrate with a transparent adhesive on the RGB color component surface of the optical prism of the video camera can be directly bonded, so the ultra-compact size of the video camera , Ultra light weight, high performance.

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。   In the backside illumination type solid-state imaging device and the manufacturing method thereof according to the present invention, the wiring that conducts with the overflow drain layer provided to form the overflow drain structure composed of the vertical npn transistor is along the scribe line used for dicing the semiconductor substrate layer. And provided on the wall surface of the groove formed by etching until the overflow drain layer is exposed.

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。   Forming a wiring that can be conducted to the overflow drain layer relatively easily and reliably by forming a wiring that conducts to the overflow drain layer on the wall surface of the groove formed along the scribe line in this way. Can do. In addition, the wiring can be easily drawn out to the surface of the semiconductor substrate layer.

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。   Thus, as a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure in which a wiring that is connected to the overflow drain layer is formed on the wall surface of the groove formed along the scribe line, an overflow drain structure composed of a vertical npn transistor is used. When the overflow drain layer is a single crystal Si layer or a strained Si layer, or a poly Si layer or an amorphous Si layer, it is roughly classified into a transparent conductive layer of ITO, IZO or ZnO film.

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。   In any case, a back-illuminated solid-state imaging having a vertical overflow drain structure by an ultrathin SOI layer including a strained Si layer or an ultrathin Si layer and an electronic shutter function by the following six manufacturing methods. A semiconductor substrate to be a device can be formed.

その６通りの製造方法とは、以下の製造方法である。   The six manufacturing methods are the following manufacturing methods.

（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。 (1) Manufacturing method using the double porous Si layer separation method Since the porous Si layer was formed, the seed substrate and the support substrate on which the porous Si layer was formed were joined, and then each porous Si layer By separating the seed substrate and the support substrate, an ultrathin SOI layer including a strained Si layer is formed.

（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。 (2) Manufacturing method using double ion implantation layer separation method Since the ion implantation layer is formed, the seed substrate and the support substrate on which the ion implantation layer is formed are joined, and then the seed substrate and the support are supported in each ion implantation layer. By separating the substrate, an ultrathin SOI layer including a strained Si layer is formed.

（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。 (3) Manufacturing method using a combination of the porous Si layer separation method and the ion implantation layer separation method Since the ion implantation layer is formed, the ion implantation layer is formed after the seed substrate and the support substrate on which the porous Si layer is formed are joined. The seed substrate is separated and the support substrate is separated from the porous Si layer to form an ultrathin SOI layer including a strained Si layer.

（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。 (4) Manufacturing method by combined use of SIMOX method and ion implantation layer separation method Ultra-thin SOI layer including strained Si layer by separating from ion implantation layer formed under buried insulating layer (BOX layer) of SIMOX method Is formed.

（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。 (5) Manufacturing method using porous Si layer separation method An ultrathin Si layer including a strained Si layer is formed by separating the support substrate from the porous Si layer formed on the support substrate.

（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。 (6) Manufacturing Method Using Ion Implanted Layer Separation Method The ultrathin Si layer including the strained Si layer is formed by separating the support substrate from the strained portion of the ion implanted layer formed on the support substrate.

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。   Furthermore, ITO (mixed indium oxide-tin oxide) is formed by sputtering, vapor deposition, etc. on the overflow barrier layer and the overflow drain wiring surface exposed by etching the porous Si layer, single crystal Si layer, insulating layer and the like after the separation. By forming a transparent conductive film such as transparent conductive film), IZO (mixed transparent conductive film of indium oxide-zinc oxide), ZnO (transparent conductive film of zinc oxide) as an overflow drain layer, an overflow barrier layer and an overflow drain wiring Thus, even in a large area back-illuminated solid-state imaging device, the effect of the vertical overflow drain structure can be reliably exhibited.

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。   Therefore, there is little variation in the sensitivity and saturation signal amount of the light receiving sensor within the substrate surface, and a highly reliable large area back-illuminated solid-state imaging device can be manufactured.

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。   Conventionally, the light-receiving sensor layer made of a single crystal Si layer is thick, that is, a diode junction surface is formed deeper than the surface to improve red sensitivity. An expensive high-energy ion implantation apparatus for ion implantation into a deep position is necessary, and productivity is deteriorated, resulting in an increase in cost.

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。   Therefore, in the present invention, the overflow drain layer and the overflow barrier layer on the light incident side, and a poly Si layer and / or an amorphous Si layer (hereinafter referred to as “a−”) having a higher red sensitivity than the single crystal Si layer are formed on a part of the light receiving sensor layer. The thickness of the light receiving sensor layer is increased by setting the film thickness so that at least a part of them is within the extent of the diode junction depletion layer of the light receiving sensor. By reducing the thickness, the productivity of Si epitaxy equipment is improved and the cost can be reduced.

具体的には、以下の４通りの形成法がある。   Specifically, there are the following four formation methods.

（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。 (1) In case of overflow drain layer of n + type poly Si layer and overflow barrier layer of p type single crystal Si layer (2) Overflow drain layer of n + type poly Si layer and overflow barrier of p type poly Si layer In the case of the layer (3) In the case of the overflow drain layer of the n + type a-Si layer and the overflow barrier layer of the p type poly-Si layer At this time, in order to prevent thermal alteration of the a-Si layer, this first single crystal It is desirable that the p-type, n-type or i-type light-receiving sensor layer is previously formed on the seed substrate without forming the light-receiving sensor layer by Si epitaxial growth using the Si layer as a seed.
(4) In the case of the overflow drain layer of the n + type a-Si layer and the overflow barrier layer of the p type a-Si layer At this time, this first single crystal Si layer is used to prevent thermal alteration of the a-Si layer. It is desirable that the p-type, n-type or i-type light-receiving sensor layer is previously formed on the seed substrate without forming the light-receiving sensor layer by Si epitaxial growth using the seed.

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 The above manufacturing method will be briefly described in the following order.
A) When a transparent conductive film is not used as an overflow drain layer A-1) Manufacturing method using a double porous Si layer separation method A-1-1) Overflow barrier layer / overflow drain layer
= P-type single crystal Si layer / n + type poly-Si layer A-1-2) Overflow barrier layer / overflow drain layer
= P-type poly-Si layer / n + -type poly-Si layer A-1-3) Overflow barrier layer / overflow drain layer
= P-type poly-Si layer / n + -type a-Si layer A-1-4) Overflow barrier layer / overflow drain layer
= P-type a-Si layer / n + -type a-Si layer A-2) Manufacturing method using double ion implantation layer separation method A-3) Porous Si layer separation method and ion implantation layer separation method A-4) Manufacturing method using both SIMOX method and ion implantation layer separation method A-5) Manufacturing method using porous Si layer separation method A-6) Ion implantation layer separation method Manufacturing method B) When using transparent conductive film as overflow drain layer B-1) Manufacturing method using double porous Si layer separation method B-1-1) When overflow barrier layer is p-type single crystal Si layer B -1-2) When the overflow barrier layer is a p-type poly-Si layer B-1-3) When the overflow barrier layer is a p-type a-Si layer B-2) A manufacturing method using the double ion implantation layer separation method B-3) Production method by combined use of porous Si layer separation method and ion implantation layer separation method B-4) Process according to combination with IMOX method and the ion implantation layer separation method B-5) the production method B-6) production method using an ion-implanted layer separation method using a porous Si layer separation method

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。 A-1) Manufacturing Method Using Double Porous Si Layer Separation Method First, a first single crystal Si layer serving as an overflow drain layer is stacked on a first single crystal Si substrate on which a first porous Si layer is stacked. A seed substrate is formed and bonded to a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked.

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。   Next, the first single-crystal Si substrate is separated from the first porous Si layer, and the first single-crystal Si layer / insulating film / second single-crystal Si layer / second porous Si layer that becomes the overflow drain layer from the upper layer side A support substrate having a stacked structure in the order of the second single crystal Si substrate is formed.

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。   Next, a second single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and a third single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the first single crystal Si layer by Si epitaxial growth, and further, a third single crystal Si layer is formed. A CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor is formed on the layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed.

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。   Thereafter, etching is performed along the scribe line of the support substrate to form a groove in the scribe line. At this time, etching is performed until the overflow drain layer is exposed.

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。   Etching is terminated with the exposure of the overflow drain layer, and a wiring that is electrically connected to the overflow drain layer is formed in the groove formed by this etching.

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。   Next, a sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate to protect the solid-state imaging device, and a groove formed in the scribe line portion is filled with the sealing resin.

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。   Then, by polishing the surface of this sealing resin, the electrodes connected to the wiring provided in the grooves and the external connection terminals of the solid-state imaging device are exposed from the sealing resin, and the exposed surfaces of the exposed electrodes are exposed to UV. The semiconductor substrate layer is formed by being peeled from the support substrate in the second porous Si layer portion by high pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like.

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。   Then, the insulating film is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive, and then scribed. A back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function is formed by cutting the sealing resin and glass or transparent film filled in the scribe line at a time along the line.

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。   The supporting substrate is a seed substrate in which a SiGe layer serving as an overflow drain layer is stacked on a first single crystal Si substrate in which a first porous Si layer is stacked, a second porous Si layer, and a second single crystal Si layer. And the first single crystal Si substrate is separated in the first porous Si layer to form an overflow drain layer from the upper layer side. A stacked structure in the order of SiGe layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate may be employed.

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。   In this case, a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth, and a CCD solid-state imaging device is formed on the second strained Si layer. Alternatively, a CMOS type solid-state imaging device is formed. As described above, by configuring the light receiving sensor using the strained Si layer, it is possible to improve the performance of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device as will be described later.

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。 A-1-1) Overflow barrier layer / overflow drain layer
= P-type single-crystal Si layer / n + -type poly-Si layer First, a p-type first single-crystal Si layer serving as an overflow barrier layer is formed on a first single-crystal Si substrate in which a first porous Si layer is laminated, A seed substrate in which n + -type poly-Si layers as an overflow drain layer are sequentially laminated, and a second porous Si layer, a second single-crystal Si layer, and a second single-crystal Si substrate in which insulating films are sequentially laminated are supported Bond to the substrate.

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。   Next, the first single crystal Si substrate is separated from the first porous Si layer, and from the upper layer side, the p + type first single crystal Si layer serving as the overflow barrier layer / n + type poly Si layer serving as the overflow drain layer / insulating film A support substrate having a stacked structure in the order of / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate is formed.

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。   Next, a p-type, n-type, or i-type third single-crystal Si layer to be a light-receiving sensor layer is formed on the p-type first single-crystal Si layer by Si epitaxial growth, and a third single-crystal Si layer is further formed. Then, a CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor is formed, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed.

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。   Thereafter, etching is performed along the scribe line of the support substrate to form a groove in the scribe line. At this time, etching is performed until the overflow drain layer is exposed.

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。   Etching is terminated with the exposure of the overflow drain layer, and a wiring that is electrically connected to the overflow drain layer is formed in the groove formed by this etching.

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。   Next, a sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate to protect the solid-state imaging device, and a groove formed in the scribe line portion is filled with the sealing resin.

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。   Then, by polishing the surface of this sealing resin, the electrodes connected to the wiring provided in the grooves and the external connection terminals of the solid-state imaging device are exposed from the sealing resin, and the exposed surfaces of the exposed electrodes are exposed to UV. The semiconductor substrate layer is formed by being separated from the support substrate in the second porous Si layer by high pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation or the like.

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。   Then, the insulating film is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive, and then scribed. A back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function is formed by cutting the sealing resin and glass or transparent film filled in the scribe line at a time along the line.

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。   The support substrate is a seed obtained by sequentially stacking a p-type SiGe layer serving as an overflow barrier layer and an n + -type poly-Si layer serving as an overflow drain layer on a first single crystal Si substrate having a first porous Si layer stacked thereon. The substrate is bonded to a support substrate composed of a second single-crystal Si substrate in which a second porous Si layer, a second single-crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked. Separate single-crystal Si substrate, p-type SiGe layer to be overflow barrier layer / n + -type poly Si layer to be overflow drain layer / insulating film / second single-crystal Si layer / second porous Si layer from the upper layer side / The order of the second single crystal Si substrate may be used.

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。   In this case, a p-type, n-type, or i-type strained Si layer to be a light-receiving sensor layer is formed on the p-type SiGe layer by Si epitaxial growth, and a CCD-type solid-state imaging device or a CMOS-type solid state is formed on the strained Si layer. An imaging element is formed. As described above, by configuring the light receiving sensor using the strained Si layer, it is possible to improve the performance of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device as will be described later.

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。 A-1-2) Overflow barrier layer / overflow drain layer
= P-type poly-Si layer / n + -type poly-Si layer First, p-type, n-type or i-type first single-crystal Si is deposited on a first single-crystal Si substrate on which a first porous Si layer is laminated. A seed substrate in which a layer, a p-type poly Si layer as an overflow barrier layer, and an n + -type poly Si layer as an overflow drain layer are sequentially laminated, a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, Bonding to a support substrate made of a second single crystal Si substrate on which insulating films are sequentially stacked.

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。   Next, the first single-crystal Si substrate is separated from the first porous Si layer, and the p-type poly-Si layer serving as the p-type, n-type, or i-type first single-crystal Si layer / overflow barrier layer from the upper layer side. A support substrate having a stacked structure in the order of: n + type poly Si layer serving as an overflow drain layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate is formed.

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。   Next, a p-type, n-type, or i-type third single-crystal Si layer to be a light-receiving sensor layer is formed on the first single-crystal Si layer by Si epitaxial growth, and a CCD is further formed on the third single-crystal Si layer. A solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor is formed, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed.

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。   Thereafter, etching is performed along the scribe line of the support substrate to form a groove in the scribe line. At this time, etching is performed until the overflow drain layer is exposed.

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。   Etching is terminated with the exposure of the overflow drain layer, and a wiring that is electrically connected to the overflow drain layer is formed in the groove formed by this etching.

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。   Next, a sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate to protect the solid-state imaging device, and a groove formed in the scribe line portion is filled with the sealing resin.

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。   Then, by polishing the surface of this sealing resin, the electrodes connected to the wiring provided in the grooves and the external connection terminals of the solid-state imaging device are exposed from the sealing resin, and the exposed surfaces of the exposed electrodes are exposed to UV. The semiconductor substrate layer is formed by being peeled from the supporting substrate in the second porous Si layer by high pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like.

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。   Then, the insulating film is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive, and then scribed. A back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function is formed by cutting the sealing resin and glass or transparent film filled in the scribe line at a time along the line.

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。   The support substrate includes a first single-crystal Si substrate in which a first porous Si layer is stacked, a p-type, n-type, or i-type SiGe layer, a p-type poly-Si layer that serves as an overflow barrier layer, A seed substrate in which n + -type poly-Si layers as an overflow drain layer are sequentially stacked, and a second porous Si layer, a second single-crystal Si layer, and a second single-crystal Si substrate in which insulating films are sequentially stacked After bonding to the substrate, the first single-crystal Si substrate is separated in the first porous Si layer, and p-type poly-Si serving as a p-type, n-type, or i-type SiGe layer / overflow barrier layer from the upper layer side. A layered structure in the order of layer / n + -type poly Si layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate serving as an overflow drain layer may be employed.

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。   In this case, a p-type, n-type or i-type strained Si layer to be a light-receiving sensor layer is formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth, and a CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging is formed on the strained Si layer. An element is formed. As described above, by configuring the light receiving sensor using the strained Si layer, it is possible to improve the performance of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device as will be described later.

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。 A-1-3) Overflow barrier layer / overflow drain layer
= P-type poly-Si layer / n + -type a-Si layer First, a p-type, n-type or i-type first single crystal is formed on a first single-crystal Si substrate on which a first porous Si layer is laminated. A seed substrate in which an Si layer, a p-type poly-Si layer serving as an overflow barrier layer, and an n + -type a-Si layer serving as an overflow drain layer are sequentially laminated, a second porous Si layer, and a second single-crystal Si layer And a support substrate made of a second single crystal Si substrate on which insulating films are sequentially stacked.

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。   Next, the first single-crystal Si layer is separated from the first porous Si layer, and the p-type poly-Si serving as the p-type, n-type, or i-type first single crystal Si layer / overflow barrier layer from the upper layer side. A support substrate having a laminated structure in the order of n + type a-Si layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate serving as an overflow drain layer is formed. .

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。   Next, a CCD solid-state imaging device or a CMOS solid-state imaging device is formed on the first single crystal Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed.

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。   Thereafter, etching is performed along the scribe line of the support substrate to form a groove in the scribe line. At this time, etching is performed until the overflow drain layer is exposed.

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。   Etching is terminated with the exposure of the overflow drain layer, and a wiring that is electrically connected to the overflow drain layer is formed in the groove formed by this etching.

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。   Next, a sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate to protect the solid-state imaging device, and a groove formed in the scribe line portion is filled with the sealing resin.

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。   Then, by polishing the surface of this sealing resin, the electrodes connected to the wiring provided in the grooves and the external connection terminals of the solid-state imaging device are exposed from the sealing resin, and the exposed surfaces of the exposed electrodes are exposed to UV. The semiconductor substrate layer is formed by being peeled from the supporting substrate in the second porous Si layer by high pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like.

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。   Then, the insulating film is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive, and then scribed. A backside irradiation type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function is formed by cutting the sealing resin and glass or transparent film filled in the scribe line at a time along the line.

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。   The support substrate includes a first single-crystal Si substrate in which a first porous Si layer is stacked, a p-type, n-type, or i-type SiGe layer, a p-type poly-Si layer that serves as an overflow barrier layer, A seed substrate in which an n + -type a-Si layer that is an overflow drain layer is sequentially stacked, is composed of a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and a second single crystal Si substrate in which an insulating film is sequentially stacked. After bonding to the support substrate, the first single-crystal Si layer is separated in the first porous Si layer, and a p-type poly-silicon which becomes a p-type, n-type or i-type SiGe layer / overflow barrier layer from the upper layer side. A laminated structure in the order of Si layer / n + type a-Si layer serving as an overflow drain layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate may be employed.

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。   In this case, a p-type, n-type or i-type strained Si layer to be a light-receiving sensor layer is formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth, and a CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging is formed on the strained Si layer. An element is formed. As described above, by configuring the light receiving sensor using the strained Si layer, it is possible to improve the performance of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device as will be described later.

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。 A-1-4) Overflow barrier layer / overflow drain layer
= P-type a-Si layer / n + -type a-Si layer First, a p-type, n-type, or i-type first single layer is formed on a first single-crystal Si substrate on which a first porous Si layer is stacked. A seed substrate in which a crystalline Si layer, a p-type a-Si layer serving as an overflow barrier layer, and an n + -type a-Si layer serving as an overflow drain layer are sequentially laminated, a second porous Si layer, and a second single crystal Bonding to a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which a Si layer and an insulating film are sequentially laminated.

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。   Next, the first single-crystal Si layer is separated from the first porous Si layer, and the p-type, n-type or i-type first single-crystal Si layer / overflow barrier layer is formed from the upper layer side. A support substrate having a layered structure in the order of n + type a-Si layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate serving as a layer / overflow drain layer is formed. .

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。   Next, a CCD solid-state imaging device or a CMOS solid-state imaging device is formed on the first single crystal Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed.

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。   Thereafter, etching is performed along the scribe line of the support substrate to form a groove in the scribe line. At this time, etching is performed until the overflow drain layer is exposed.

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。   Etching is terminated with the exposure of the overflow drain layer, and a wiring that is electrically connected to the overflow drain layer is formed in the groove formed by this etching.

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。   Next, a sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate to protect the solid-state imaging device, and a groove formed in the scribe line portion is filled with the sealing resin.

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。   Then, by polishing the surface of this sealing resin, the electrodes connected to the wiring provided in the grooves and the external connection terminals of the solid-state imaging device are exposed from the sealing resin, and the exposed surfaces of the exposed electrodes are exposed to UV. The semiconductor substrate layer is formed by being peeled from the supporting substrate in the second porous Si layer by high pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like.

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。   Then, the insulating film is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive, and then scribed. A back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function is formed by cutting the sealing resin and glass or transparent film filled in the scribe line at a time along the line.

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。   The support substrate includes a first single crystal Si substrate on which a first porous Si layer is stacked, a p-type, n-type, or i-type SiGe layer, and a p-type a-Si layer serving as an overflow barrier layer. The seed substrate on which the n + -type a-Si layer to be the overflow drain layer is sequentially laminated is changed from the second porous Si layer, the second single crystal Si layer, and the second single crystal Si substrate on which the insulating film is sequentially laminated. After bonding to the supporting substrate, the first single-crystal Si layer is separated from the first porous Si layer, and the p-type a that becomes the p-type, n-type, or i-type SiGe layer / overflow barrier layer from the upper layer side A stacked structure in the order of -Si layer / n + type a-Si layer serving as an overflow drain layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate may be employed.

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。   In this case, a p-type, n-type or i-type strained Si layer to be a light-receiving sensor layer is formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth, and a CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging is formed on the strained Si layer. An element is formed. As described above, by configuring the light receiving sensor using the strained Si layer, it is possible to improve the performance of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device as will be described later.

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。 A-2) Manufacturing Method Using Double Ion Implantation Layer Separation First, the first single crystal Si substrate is ion-implanted to form a first ion implantation layer, thereby forming an overflow drain layer from the upper layer side. A seed substrate having a laminated structure of 1 single crystal Si layer / first ion implantation layer / first single crystal Si substrate is bonded to a support substrate having an insulating film provided on the upper surface of the second single crystal Si substrate.

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。   Next, the first single crystal Si substrate is separated at the first ion implantation layer portion, and the first single crystal Si layer / insulating film / second single crystal Si substrate in the order of the upper drain layer from the upper layer side The support substrate thus formed is formed.

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。   Next, a second single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and a third single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the first single crystal Si layer by Si epitaxial growth, and the third single crystal Si layer is formed. Then, a CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device is formed, and then a second single-crystal Si substrate under the insulating film is ion-implanted to form a second ion-implanted layer used for peeling the support substrate. Further, necessary internal wiring and bump electrodes of the CCD type solid-state imaging device or the CMOS type solid-state imaging device are formed.

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。   Thereafter, etching is performed along the scribe line of the support substrate to form a groove in the scribe line. At this time, etching is performed until the overflow drain layer is exposed.

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。   Etching is terminated with the exposure of the overflow drain layer, and a wiring that is electrically connected to the overflow drain layer is formed in the groove formed by this etching.

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。   Next, a sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate to protect the solid-state imaging device, and a groove formed in the scribe line portion is filled with the sealing resin.

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。   Then, by polishing the surface of this sealing resin, the electrodes connected to the wiring provided in the grooves and the external connection terminals of the solid-state imaging device are exposed from the sealing resin, and the exposed surfaces of the exposed electrodes are exposed to UV. The semiconductor substrate layer is formed by protecting it with a tape or the like and peeling it from the support substrate at the second ion implantation layer portion by laser irradiation, laser water jet irradiation or the like.

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。   Then, the insulating film is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive, and then scribed. A back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function is formed by cutting the sealing resin and glass or transparent film filled in the scribe line at a time along the line.

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。   Note that the support substrate is formed by performing ion implantation on the SiGe substrate to form a first ion implantation layer, whereby an SiGe layer / first ion implantation layer / SiGe substrate in the order of an overflow drain layer from the upper layer side is formed. After bonding the seed substrate to a support substrate having an insulating film provided on the upper surface of a single crystal Si substrate, the SiGe substrate is separated at the first ion implantation layer portion, and the SiGe layer / insulation that becomes the overflow drain layer from the upper layer side A laminated structure in the order of film / single crystal Si substrate may be employed.

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。   In this case, a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth, and a CCD solid-state imaging device is formed on the second strained Si layer. Alternatively, a CMOS type solid-state imaging device is formed. As described above, by configuring the light receiving sensor using the strained Si layer, it is possible to improve the performance of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device as will be described later.

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。   Here, the SiGe substrate may be obtained by forming a SiGe layer having a predetermined thickness on the surface of a single-crystal Si substrate by Si epitaxial growth, and unless otherwise specified, the SiGe substrate has a predetermined thickness. It is assumed that the substrate is a single crystal Si substrate having a SiGe layer.

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。 A-3) Manufacturing method by combined use of porous Si layer separation method and ion implantation layer separation method First, an overflow drain is formed from the upper layer side by forming an ion implantation layer by performing ion implantation on the first single crystal Si substrate. A seed substrate having a laminated structure in the order of first single crystal Si layer / ion implantation layer / first single crystal Si substrate to be a layer, a porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film were sequentially laminated. Bonding to a support substrate made of a second single crystal Si substrate.

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。   Next, the first single crystal Si substrate is separated at the ion implantation layer portion, and the first single crystal Si layer / insulating film / second single crystal Si layer / porous Si layer / second single layer that becomes the overflow drain layer from the upper layer side. A support substrate having a laminated structure in the order of the crystalline Si substrate is formed.

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。   Next, a third single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and a fourth single crystal Si layer serving as a light-receiving sensor layer are sequentially formed on the first single crystal Si layer by Si epitaxial growth, and further, a fourth single crystal Si layer is formed. A CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor is formed on the layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed.

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。   Thereafter, etching is performed along the scribe line of the support substrate to form a groove in the scribe line. At this time, etching is performed until the overflow drain layer is exposed.

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。   Etching is terminated with the exposure of the overflow drain layer, and a wiring that is electrically connected to the overflow drain layer is formed in the groove formed by this etching.

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。   Next, a sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate to protect the solid-state imaging device, and a groove formed in the scribe line portion is filled with the sealing resin.

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。   Then, by polishing the surface of this sealing resin, the electrodes connected to the wiring provided in the grooves and the external connection terminals of the solid-state imaging device are exposed from the sealing resin, and the exposed surfaces of the exposed electrodes are exposed to UV. The semiconductor substrate layer is formed by peeling off the porous Si layer from the support substrate by high pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like.

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。   Then, the insulating film is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive, and then scribed. A back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function is formed by cutting the sealing resin and glass or transparent film filled in the scribe line at a time along the line.

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。   The support substrate is a seed substrate having a stacked structure of an SiGe layer / ion implantation layer / SiGe substrate in the order of an overflow drain layer from the upper layer side by performing ion implantation on the SiGe substrate to form an ion implantation layer. After bonding to a support substrate consisting of a single crystal Si substrate in which a porous Si layer, a first single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially laminated, the SiGe substrate is separated at the ion implantation layer portion, and overflow from the upper layer side A laminated structure in the order of SiGe layer / insulating film / first single crystal Si layer / porous Si layer / single crystal Si substrate serving as a drain layer may be employed.

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。   In this case, a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth, and a CCD type solid-state imaging is formed on the second strained Si layer. A device or a CMOS type solid-state imaging device is formed. As described above, by configuring the light receiving sensor using the strained Si layer, it is possible to improve the performance of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device as will be described later.

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。 A-4) Manufacturing method by combined use of SIMOX method and ion implantation layer separation method First, oxygen ions and / or nitrogen ions are implanted into a predetermined depth of a single crystal Si substrate to form a first ion implantation layer, An insulating film is formed from the first ion-implanted layer by heat treatment, and a support substrate having a first monocrystalline Si layer / insulating film / single-crystal Si substrate in order of an overflow drain layer from the upper layer side is formed. Form.

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。   Next, a second single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and a third single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the first single crystal Si layer by Si epitaxial growth, and the third single crystal Si layer is formed. After forming a CCD type solid-state image pickup device or a CMOS type solid-state image pickup device, and then ion-implanting the single crystal Si substrate below the insulating film to form a second ion-implanted layer used for peeling the support substrate, Necessary internal wiring and bump electrodes of the CCD type solid-state imaging device or the CMOS type solid-state imaging device are formed.

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。   Thereafter, etching is performed along the scribe line of the support substrate to form a groove in the scribe line. At this time, etching is performed until the overflow drain layer is exposed.

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。   Etching is terminated with the exposure of the overflow drain layer, and a wiring that is electrically connected to the overflow drain layer is formed in the groove formed by this etching.

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。   Next, a sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate to protect the solid-state imaging device, and a groove formed in the scribe line portion is filled with the sealing resin.

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。   Then, by polishing the surface of this sealing resin, the electrodes connected to the wiring provided in the grooves and the external connection terminals of the solid-state imaging device are exposed from the sealing resin, and the exposed surfaces of the exposed electrodes are exposed to UV. The semiconductor substrate layer is formed by protecting it with a tape or the like and peeling it from the support substrate at the second ion implantation layer portion by laser irradiation, laser water jet irradiation or the like.

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。   Then, the insulating film is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive, and then scribed. A back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function is formed by cutting the sealing resin and glass or transparent film filled in the scribe line at a time along the line.

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。   The support substrate is formed by implanting oxygen ions and / or nitrogen ions to a predetermined depth of a single crystal Si substrate provided with a SiGe layer by Si epitaxial growth to form a first ion implantation layer, followed by heat treatment. An insulating film may be formed from one ion-implanted layer, and a stacked structure of an SiGe layer / insulating film / single-crystal Si substrate as an overflow drain layer from the upper layer side may be employed.

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。   In this case, a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth, and a CCD solid-state imaging device is formed on the second strained Si layer. Alternatively, a CMOS type solid-state imaging device is formed. As described above, by configuring the light receiving sensor using the strained Si layer, it is possible to improve the performance of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device as will be described later.

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。 A-5) Manufacturing Method Using Porous Si Layer Separation Method First, a first single crystal Si layer serving as an overflow drain layer is stacked on a single crystal Si substrate on which a porous Si layer is stacked. The support substrate having a laminated structure in the order of single crystal Si layer / porous Si layer / single crystal Si substrate is formed.

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。   Next, a second single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and a third single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the first single crystal Si layer by Si epitaxial growth, and further, a third single crystal Si layer is formed. A CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor is formed on the layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed.

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。   Thereafter, etching is performed along the scribe line of the support substrate to form a groove in the scribe line. At this time, etching is performed until the overflow drain layer is exposed.

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。   Etching is terminated with the exposure of the overflow drain layer, and a wiring that is electrically connected to the overflow drain layer is formed in the groove formed by this etching.

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。   Next, a sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate to protect the solid-state imaging device, and a groove formed in the scribe line portion is filled with the sealing resin.

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。   Then, by polishing the surface of this sealing resin, the electrodes connected to the wiring provided in the grooves and the external connection terminals of the solid-state imaging device are exposed from the sealing resin, and the exposed surfaces of the exposed electrodes are exposed to UV. The semiconductor substrate layer is formed by peeling off the porous Si layer from the support substrate by high pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like.

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。   Then, the insulating film is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive, and then scribed. A back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function is formed by cutting the sealing resin and glass or transparent film filled in the scribe line at a time along the line.

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。   In addition, the support substrate is a laminated structure in the order of SiGe layer / porous Si layer / single crystal Si substrate from the upper layer side by laminating a SiGe layer as an overflow drain layer on a single crystal Si substrate in which a porous Si layer is laminated. It is good.

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。   In this case, a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth, and a CCD solid-state imaging device is formed on the second strained Si layer. Alternatively, a CMOS type solid-state imaging device is formed. As described above, by configuring the light receiving sensor using the strained Si layer, it is possible to improve the performance of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device as will be described later.

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。 A-6) Manufacturing Method Using Ion Implantation Layer Separation Method First, a first single crystal Si layer serving as an overflow drain layer is stacked on a single crystal Si substrate, and the first single crystal Si layer / single crystal Si is formed from the upper layer side. A support substrate having a laminated structure in the order of the substrates is formed.

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。   Next, a second single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and a third single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the first single crystal Si layer by Si epitaxial growth, and further, a third single crystal Si layer is formed. After forming a CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device in the layer, and then forming an ion-implanted layer used for peeling the support substrate by performing ion implantation on the single crystal Si substrate below the overflow drain layer, Necessary internal wiring and bump electrodes of the CCD type solid-state imaging device or the CMOS type solid-state imaging device are formed.

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。   Thereafter, etching is performed along the scribe line of the support substrate to form a groove in the scribe line. At this time, etching is performed until the overflow drain layer is exposed.

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。   Etching is terminated with the exposure of the overflow drain layer, and a wiring that is electrically connected to the overflow drain layer is formed in the groove formed by this etching.

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。   Next, a sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate to protect the solid-state imaging device, and a groove formed in the scribe line portion is filled with the sealing resin.

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。   Then, by polishing the surface of this sealing resin, the electrodes connected to the wiring provided in the grooves and the external connection terminals of the solid-state imaging device are exposed from the sealing resin, and the exposed surfaces of the exposed electrodes are exposed to UV. The semiconductor substrate layer is formed by protecting it with a tape or the like and peeling it off the support substrate in the ion implantation layer by laser irradiation, laser water jet irradiation or the like.

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。   Then, the insulating film is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive, and then scribed. A back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function is formed by cutting the sealing resin and glass or transparent film filled in the scribe line at a time along the line.

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。   Note that the support substrate may have a stacked structure in which a SiGe layer serving as an overflow drain layer is stacked on a single crystal Si substrate and an SiGe layer / single crystal Si substrate is stacked in this order from the upper layer side.

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。   In this case, a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth, and a CCD solid-state imaging device is formed on the second strained Si layer. Alternatively, a CMOS solid-state image sensor is formed. As described above, by configuring the light receiving sensor using the strained Si layer, it is possible to improve the performance of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device as will be described later.

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。 B-1) Manufacturing Method Using Double Porous Si Layer Separation Method First, seeds obtained by laminating a first single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer on a first single crystal Si substrate on which a first porous Si layer is laminated. The substrate is bonded to a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked.

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。   Next, the first single crystal Si substrate is separated from the first porous Si layer, and the first single crystal Si layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si serving as an overflow barrier layer from the upper layer side. A support substrate having a layered structure in the order of layer / second single crystal Si substrate is formed.

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。   Next, a third single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer is formed on the first single crystal Si layer by Si epitaxial growth, and a CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor is formed on the third single crystal Si layer. Then, necessary internal wiring and bump electrodes are formed.

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。   Thereafter, etching is performed along the scribe line of the support substrate to form a groove in the scribe line. At this time, etching is performed until the insulating film is exposed.

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。   Etching is terminated with the exposure of the insulating film, and an overflow drain wiring that is electrically connected to an overflow drain layer described later is formed in a groove formed by this etching.

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。   Next, a sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate to protect the solid-state imaging device, and a groove formed in the scribe line portion is filled with the sealing resin.

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。   Then, by polishing the surface of this sealing resin, the electrodes connected to the overflow drain wiring provided in the grooves and the external connection terminals of the solid-state imaging device are exposed from the sealing resin, and the exposed surfaces of the exposed electrodes Is protected from the support substrate by high pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like, and is peeled from the support substrate to form a semiconductor substrate layer.

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。   Thereafter, the peeling surface of the peeled semiconductor substrate layer is etched to expose the overflow barrier layer and the overflow drain wiring is exposed, and the entire surface of the overflow barrier layer is made of an n-type ITO film, ZnO film, or IZO film. A transparent conductive film is formed as an overflow drain layer.

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。   Next, after adhering a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film to the overflow drain layer with a transparent adhesive, the sealing resin and glass filled in the scribe line along the scribe line or glass or A transparent film is cut at a time to form a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function.

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。   The supporting substrate is a seed substrate in which a p-type SiGe layer serving as an overflow barrier layer is stacked on a first single crystal Si substrate in which a first porous Si layer is stacked, a second porous Si layer, and a second single crystal. After joining the Si layer and the support substrate made of the second single crystal Si substrate in which the insulating films are sequentially laminated, the first single crystal Si substrate is separated in the first porous Si layer, and the overflow barrier layer is formed from the upper layer side. A p-type SiGe layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate in this order may be employed.

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。   In this case, a strained Si layer serving as a light receiving sensor layer is formed on the p-type SiGe layer by Si epitaxial growth, and a CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor is formed on the strained Si layer. As described above, by configuring the light receiving sensor using the strained Si layer, it is possible to improve the performance of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device as will be described later.

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。 B-1-1) When the overflow barrier layer is a p-type single crystal Si layer First, a p-type first single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer is formed on a first single crystal Si substrate on which a first porous Si layer is stacked. The laminated seed substrate is bonded to a support substrate composed of a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and a second single crystal Si substrate in which an insulating film is sequentially laminated.

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。   Next, the first single-crystal Si substrate is separated from the first porous Si layer, and the p-type first single-crystal Si layer / insulating film / second single-crystal Si layer / second porous layer serving as an overflow barrier layer from the upper layer side. A support substrate having a laminated structure in the order of a porous Si layer / second single crystal Si substrate is formed.

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。   Next, a p-type, n-type, or i-type third single-crystal Si layer serving as a light-receiving sensor layer is formed on the p-type first single-crystal Si layer by Si epitaxial growth, and this third single-crystal Si layer is formed. Then, a CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor is formed, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed.

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。   Thereafter, etching is performed along the scribe line of the support substrate to form a groove in the scribe line. At this time, etching is performed until the insulating film is exposed.

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。   Etching is terminated with the exposure of the insulating film, and an overflow drain wiring that is electrically connected to an overflow drain layer described later is formed in a groove formed by this etching.

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。   Next, a sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate to protect the solid-state imaging device, and a groove formed in the scribe line portion is filled with the sealing resin.

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。   Then, by polishing the surface of this sealing resin, the electrodes connected to the overflow drain wiring provided in the grooves and the external connection terminals of the solid-state imaging device are exposed from the sealing resin, and the exposed surfaces of the exposed electrodes Is protected from the support substrate by high pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like, and is peeled from the support substrate to form a semiconductor substrate layer.

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。   Thereafter, the overflow barrier layer is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and the overflow drain wiring is exposed. The entire surface of the overflow barrier layer is made of an n-type ITO film, ZnO film, or IZO film. A transparent conductive film is formed as an overflow drain layer.

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。   Next, after adhering a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film to the overflow drain layer with a transparent adhesive, the sealing resin and glass filled in the scribe line along the scribe line or glass or A transparent film is cut at a time to form a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function.

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。   The supporting substrate is a seed substrate in which a p-type SiGe layer serving as an overflow barrier layer is stacked on a first single crystal Si substrate in which a first porous Si layer is stacked, a second porous Si layer, and a second single crystal. After joining the Si layer and the support substrate made of the second single crystal Si substrate in which the insulating films are sequentially laminated, the first single crystal Si substrate is separated in the first porous Si layer, and the overflow barrier layer is formed from the upper layer side. A p-type SiGe layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate in this order may be employed.

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。   In this case, a p-type, n-type or i-type strained Si layer to be a light-receiving sensor layer is formed on the p-type SiGe layer by Si epitaxial growth, and a CCD solid-state imaging device or a CMOS type is formed on the strained Si layer. A solid-state image sensor is formed. As described above, by configuring the light receiving sensor using the strained Si layer, it is possible to improve the performance of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device as will be described later.

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。 B-1-2) When the overflow barrier layer is a p-type poly-Si layer First, a p-type, n-type or i-type first single layer is formed on a first single-crystal Si substrate on which a first porous Si layer is laminated. A seed substrate in which a crystalline Si layer and a p-type poly-Si layer as an overflow barrier layer are sequentially laminated, a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and a second single crystal Si in which an insulating film is sequentially laminated. Bonded to a support substrate made of a substrate.

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。   Next, the first single-crystal Si substrate is separated from the first porous Si layer, and the p-type poly-Si serving as the p-type, n-type, or i-type first single crystal Si layer / overflow barrier layer from the upper layer side. A support substrate having a laminated structure in the order of layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate is formed.

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。   Next, a p-type, n-type, or i-type third single-crystal Si layer serving as a light-receiving sensor layer is formed on the first single-crystal Si layer by Si epitaxial growth, and a CCD is formed on the third single-crystal Si layer. A solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor is formed, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed.

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。   Thereafter, etching is performed along the scribe line of the support substrate to form a groove in the scribe line. At this time, etching is performed until the insulating film is exposed.

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。   Etching is terminated with the exposure of the insulating film, and an overflow drain wiring that is electrically connected to an overflow drain layer described later is formed in a groove formed by this etching.

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。   Next, a sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate to protect the solid-state imaging device, and a groove formed in the scribe line portion is filled with the sealing resin.

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。   Then, by polishing the surface of the sealing resin, the electrode connected to the overflow drain wiring provided in the groove and the external connection terminal of the solid-state imaging device are exposed from the sealing resin, and the exposed electrode is exposed. The surface is protected with UV tape or the like, and the semiconductor substrate layer is formed by peeling the second porous Si layer from the support substrate by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like.

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。   Thereafter, the overflow barrier layer is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and the overflow drain wiring is exposed. The entire surface of the overflow barrier layer is made of an n-type ITO film, ZnO film, or IZO film. A transparent conductive film is formed as an overflow drain layer.

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。   Next, after adhering a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film to the overflow drain layer with a transparent adhesive, the sealing resin and glass filled in the scribe line along the scribe line or glass or A transparent film is cut at a time to form a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function.

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。   The supporting substrate is a first single-crystal Si substrate on which a first porous Si layer is stacked, a p-type, n-type, or i-type SiGe layer, and a p-type poly-Si layer serving as an overflow barrier layer sequentially. After the laminated seed substrate is bonded to a support substrate composed of a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and a second single crystal Si substrate in which insulating films are sequentially laminated, in the first porous Si layer Separate the first single crystal Si substrate, and p-type, n-type or i-type SiGe layer / overflow barrier layer from the upper layer side / p-type poly Si layer / insulating film / second single crystal Si layer / second A laminated structure in the order of two porous Si layers / second single crystal Si substrate may be employed.

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。   In this case, a p-type, n-type or i-type strained Si layer to be a light-receiving sensor layer is formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth, and a CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging is formed on the strained Si layer. An element is formed. As described above, by configuring the light receiving sensor using the strained Si layer, it is possible to improve the performance of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device as will be described later.

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。 B-1-3) When overflow barrier layer is p-type a-Si layer First, a p-type, n-type or i-type first layer is formed on a first single-crystal Si substrate on which a first porous Si layer is laminated. A seed substrate in which a single crystal Si layer and a p-type a-Si layer serving as an overflow barrier layer are stacked, a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and a second single crystal in which an insulating film is sequentially stacked Bonded to a support substrate made of a Si substrate.

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。   Next, the first single-crystal Si substrate is separated in the first porous Si layer, and the p-type a- that becomes the p-type, n-type, or i-type first single-crystal Si layer / overflow barrier layer from the upper layer side. A support substrate having a laminated structure in the order of Si layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate is formed.

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。   Next, a CCD solid-state imaging device or a CMOS solid-state imaging device is formed on the first single crystal Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed.

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。   Thereafter, etching is performed along the scribe line of the support substrate to form a groove in the scribe line. At this time, etching is performed until the insulating film is exposed.

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。   Etching is terminated with the exposure of the insulating film, and an overflow drain wiring that is electrically connected to an overflow drain layer described later is formed in a groove formed by this etching.

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。   Next, a sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate to protect the solid-state imaging device, and a groove formed in the scribe line portion is filled with the sealing resin.

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。   Then, by polishing the surface of this sealing resin, the electrodes connected to the overflow drain wiring provided in the grooves and the external connection terminals of the solid-state imaging device are exposed from the sealing resin, and the exposed surfaces of the exposed electrodes Is protected from the support substrate by high pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like, and is peeled from the support substrate to form a semiconductor substrate layer.

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。   Thereafter, the peeling surface of the peeled semiconductor substrate layer is etched to expose the overflow barrier layer and the overflow drain wiring is exposed, and the entire surface of the overflow barrier layer is made of an n-type ITO film, ZnO film, or IZO film. A transparent conductive film is formed as an overflow drain layer.

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。   Next, after adhering a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film to the overflow drain layer with a transparent adhesive, the sealing resin and glass filled in the scribe line along the scribe line or glass or A transparent film is cut at a time to form a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function.

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。 B-2) Manufacturing Method Using Double Ion Implantation Layer Separation First, the first ion implantation layer is formed by performing ion implantation on the first single crystal Si substrate, thereby forming an overflow barrier layer from the upper layer side. A seed substrate having a laminated structure of 1 single crystal Si layer / first ion implantation layer / first single crystal Si substrate is bonded to a support substrate having an insulating film provided on the upper surface of the second single crystal Si substrate.

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。   Next, the first single-crystal Si substrate is separated at the first ion implantation layer portion, and the first single-crystal Si layer / insulating film / second single-crystal Si substrate in this order are used as an overflow barrier layer from the upper layer side. The support substrate thus formed is formed.

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。   Next, a second single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer is formed on the first single crystal Si layer by Si epitaxial growth, and a CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor is formed on the second single crystal Si layer. After forming the second ion-implanted layer used for peeling the support substrate by performing ion implantation on the second single crystal Si substrate below the insulating film, the CCD solid-state image sensor or the CMOS solid-state image sensor The required internal wiring and bump electrodes are formed.

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。   Thereafter, etching is performed along the scribe line of the support substrate to form a groove in the scribe line. At this time, etching is performed until the insulating film is exposed.

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。   Etching is terminated with the exposure of the insulating film, and an overflow drain wiring that is electrically connected to an overflow drain layer described later is formed in a groove formed by this etching.

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。   Next, a sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate to protect the solid-state imaging device, and a groove formed in the scribe line portion is filled with the sealing resin.

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。   Then, by polishing the surface of this sealing resin, the electrodes connected to the overflow drain wiring provided in the grooves and the external connection terminals of the solid-state imaging device are exposed from the sealing resin, and the exposed surfaces of the exposed electrodes Is protected from the supporting substrate by UV tape or the like, and is peeled off from the supporting substrate in the second ion implantation layer by laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like to form a semiconductor substrate layer.

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。   Next, the overflow barrier layer is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and the overflow drain wiring is exposed. The entire surface of the overflow barrier layer is made of an n-type ITO film, ZnO film, or IZO film. A transparent conductive film is formed as an overflow drain layer.

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。   Next, after adhering a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film to the overflow drain layer with a transparent adhesive, the sealing resin and glass filled in the scribe line along the scribe line or glass or A transparent film is cut at a time to form a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function.

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。   Note that the support substrate is formed by performing ion implantation on the SiGe substrate to form a first ion implantation layer, so that an SiGe layer / first ion implantation layer / SiGe substrate in the order of an overflow barrier layer from the upper layer side is formed. After bonding the seed substrate to a support substrate provided with an insulating film on the upper surface of a single crystal Si substrate, the SiGe substrate is separated at the first ion implantation layer portion, and an SiGe layer / insulation serving as an overflow barrier layer from the upper layer side A laminated structure in the order of film / single crystal Si substrate may be employed.

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。   In this case, a strained Si layer serving as a light receiving sensor layer is formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth, and a CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor is formed on the strained Si layer. As described above, by configuring the light receiving sensor using the strained Si layer, it is possible to improve the performance of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device as will be described later.

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。 B-3) Manufacturing method using a combination of the porous Si layer separation method and the ion implantation layer separation method First, an ion implantation layer is formed by performing ion implantation on the first single crystal Si substrate, so that an overflow barrier is formed from the upper layer side. A seed substrate having a laminated structure in the order of first single crystal Si layer / ion implantation layer / first single crystal Si substrate to be a layer, a porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially laminated. Bonded to the supporting substrate made of the second single crystal Si substrate.

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。   Next, the first single crystal Si substrate is separated in the ion implantation layer portion, and the first single crystal Si layer / insulating film / second single crystal Si layer / porous Si layer / second that becomes the overflow barrier layer from the upper layer side. A support substrate having a laminated structure in the order of a single crystal Si substrate is formed.

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。   Next, a third single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer is formed on the first single crystal Si layer by Si epitaxial growth, and a CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor is formed on the third single crystal Si layer. Then, necessary internal wiring and bump electrodes are formed.

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。   Thereafter, etching is performed along the scribe line of the support substrate to form a groove in the scribe line. At this time, etching is performed until the insulating film is exposed.

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。   Etching is terminated with the exposure of the insulating film, and an overflow drain wiring that is electrically connected to an overflow drain layer described later is formed in a groove formed by this etching.

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。   Next, a sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate to protect the solid-state imaging device, and a groove formed in the scribe line portion is filled with the sealing resin.

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。   Then, by polishing the surface of this sealing resin, the electrodes connected to the overflow drain wiring provided in the grooves and the external connection terminals of the solid-state imaging device are exposed from the sealing resin, and the exposed surfaces of the exposed electrodes Are protected from the support substrate by a high pressure fluid jet, laser irradiation, laser water jet irradiation, etc., to form a semiconductor substrate layer.

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。   Thereafter, the overflow barrier layer is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and the overflow drain wiring is exposed. The entire surface of the overflow barrier layer is made of an n-type ITO film, ZnO film, or IZO film. A transparent conductive film is formed as an overflow drain layer.

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。   Next, after adhering a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film to the overflow drain layer with a transparent adhesive, the sealing resin and glass filled in the scribe line along the scribe line or glass or A transparent film is cut at a time to form a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function.

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。   In addition, the support substrate is a seed substrate having a stacked structure of an SiGe layer / ion implantation layer / SiGe substrate as an overflow barrier layer from the upper layer side by performing ion implantation on the SiGe substrate to form an ion implantation layer. After bonding to a support substrate made of a single crystal Si substrate in which a porous Si layer, a first single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially laminated, the SiGe substrate is separated at the ion implantation layer portion, and overflow from the upper layer side A laminated structure in the order of a SiGe layer / insulating film / first single crystal Si layer / porous Si layer / single crystal Si substrate serving as a barrier layer may be employed.

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。   In this case, a strained Si layer serving as a light receiving sensor layer is formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth, and a CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor is formed on the strained Si layer. As described above, by configuring the light receiving sensor using the strained Si layer, it is possible to improve the performance of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device as will be described later.

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。 B-4) Manufacturing Method Using Combination of SIMOX Method and Ion Implantation Layer Separation First, oxygen ions and / or nitrogen ions are implanted to a predetermined depth of a single crystal Si substrate to form a first ion implantation layer, An insulating film is formed from the first ion-implanted layer by heat treatment, and a supporting substrate having a first monocrystalline Si layer / insulating film / single-crystal Si substrate stacked structure as an overflow barrier layer from the upper layer side is formed. Form.

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。   Next, a second single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer is formed on the first single crystal Si layer by Si epitaxial growth, and a CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor is formed on the second single crystal Si layer. Then, after ion implantation is performed on the single crystal Si substrate below the insulating film to form a second ion implantation layer used for peeling the support substrate, a CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor is required. Internal wiring and bump electrodes are formed.

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。   Thereafter, etching is performed along the scribe line of the support substrate to form a groove in the scribe line. At this time, etching is performed until the insulating film is exposed.

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。   Etching is terminated with the exposure of the insulating film, and an overflow drain wiring that is electrically connected to an overflow drain layer described later is formed in a groove formed by this etching.

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。   Next, a sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate to protect the solid-state imaging device, and a groove formed in the scribe line portion is filled with the sealing resin.

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。   Then, by polishing the surface of this sealing resin, the electrodes connected to the overflow drain wiring provided in the grooves and the external connection terminals of the solid-state imaging device are exposed from the sealing resin, and the exposed surfaces of the exposed electrodes Is protected from the supporting substrate by UV tape or the like, and is peeled off from the supporting substrate at the second ion implantation layer portion by laser irradiation, laser water jet irradiation or the like to form a semiconductor substrate layer.

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。   Thereafter, the overflow barrier layer is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and the overflow drain wiring is exposed. The entire surface of the overflow barrier layer is made of an n-type ITO film, ZnO film, or IZO film. A transparent conductive film is formed as an overflow drain layer.

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。   Next, after adhering a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film to the overflow drain layer with a transparent adhesive, the sealing resin and glass filled in the scribe line along the scribe line or glass or A transparent film is cut at a time to form a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function.

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。   The support substrate is formed by implanting oxygen ions and / or nitrogen ions to a predetermined depth of a single crystal Si substrate provided with a SiGe layer by Si epitaxial growth to form a first ion implantation layer, followed by heat treatment. An insulating film may be formed from one ion-implanted layer, and an SiGe layer / insulating film / single crystal Si substrate in the order of an overflow barrier layer may be formed from the upper layer side.

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。   In this case, a strained Si layer serving as a light receiving sensor layer is formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth, and a CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor is formed on the strained Si layer. As described above, by configuring the light receiving sensor using the strained Si layer, it is possible to improve the performance of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device as will be described later.

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。 B-5) Manufacturing Method Using Porous Si Layer Separation Method First, a first single crystal Si layer serving as an overflow drain layer is stacked on a single crystal Si substrate on which a porous Si layer is stacked. A support substrate having a laminated structure in the order of single crystal Si layer / porous Si layer / single crystal Si substrate is formed.

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。   Next, a second single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and a third single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the first single crystal Si layer by Si epitaxial growth, and this third single crystal Si layer is formed. A CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor is formed on the layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed.

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。   Thereafter, etching is performed along the scribe line of the support substrate to form a groove in the scribe line. At this time, etching is performed until the porous Si layer is exposed.

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。   Etching is terminated with the exposure of the porous Si layer, and an overflow drain wiring that is electrically connected to the overflow drain layer is formed in the groove formed by this etching.

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。   Next, a sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate to protect the solid-state imaging device, and a groove formed in the scribe line portion is filled with the sealing resin.

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。   Then, by polishing the surface of this sealing resin, the electrodes connected to the overflow drain wiring provided in the grooves and the external connection terminals of the solid-state imaging device are exposed from the sealing resin, and the exposed surfaces of the exposed electrodes Is protected with a UV tape or the like, and is peeled from the support substrate in the porous Si layer by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like to form a semiconductor substrate layer.

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。   Subsequently, the overflow drain layer is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and the overflow drain wiring is exposed. The entire surface of the overflow drain layer is made of an n-type ITO film, ZnO film, or IZO film. A transparent conductive film is formed as an overflow drain electrode.

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。   And after adhering a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film to the overflow drain electrode with a transparent adhesive, a sealing resin and glass filled in the scribe line along the scribe line or glass or A transparent film is cut at a time to form a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function.

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。   In addition, the support substrate is a laminated structure in the order of SiGe layer / porous Si layer / single crystal Si substrate from the upper layer side by laminating a SiGe layer as an overflow drain layer on a single crystal Si substrate in which a porous Si layer is laminated. It is good.

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。   In this case, a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth, and a CCD type solid-state imaging is formed on the second strained Si layer. An element or a CMOS type solid-state imaging element is formed. As described above, by configuring the light receiving sensor using the strained Si layer, it is possible to improve the performance of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device as will be described later.

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。   In the case of the porous layer separation method, the overflow drain layer may be locally etched during the etching process of the peeled surface after the peeling to the semiconductor substrate layer, resulting in a variation in thickness of the overflow barrier layer. The overflow drain structure of the vertical npn transistor is formed over the entire region by the overflow drain layer of the single crystal Si layer or SiGe layer and the n-type ITO film, ZnO film, or IZO film that conducts with the overflow drain layer.

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。 B-6) Manufacturing Method Using Ion Implantation Layer Separation Method First, a first single crystal Si layer serving as an overflow drain layer is stacked on a single crystal Si substrate, and the first single crystal Si layer / single crystal Si is formed from the upper layer side. A support substrate having a laminated structure in the order of the substrates is formed.

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。   Next, a second single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and a third single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the first single crystal Si layer by Si epitaxial growth, and this third single crystal Si layer is formed. After forming a CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device in the layer, and then forming an ion-implanted layer used for peeling the support substrate by performing ion implantation on the single crystal Si substrate below the overflow drain layer, Necessary internal wiring and bump electrodes of the CCD type solid-state imaging device or the CMOS type solid-state imaging device are formed.

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。   Thereafter, etching is performed along the scribe line of the support substrate to form a groove in the scribe line. At this time, etching is performed until the ion implantation layer is exposed.

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。   Etching is terminated with the exposure of the ion implantation layer, and an overflow drain wiring that is electrically connected to an overflow drain layer described later is formed in a groove formed by this etching.

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。   Next, a sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate to protect the solid-state imaging device, and a groove formed in the scribe line portion is filled with the sealing resin.

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。   Then, by polishing the surface of this sealing resin, the electrodes connected to the overflow drain wiring provided in the grooves and the external connection terminals of the solid-state imaging device are exposed from the sealing resin, and the exposed surfaces of the exposed electrodes Is protected with a UV tape or the like, and is peeled from the support substrate in the porous Si layer by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like to form a semiconductor substrate layer.

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。   Next, the overflow drain layer is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and the overflow drain wiring is exposed. The entire surface of the overflow drain layer is made of an n-type ITO film, ZnO film, or IZO film. A transparent conductive film is formed as an overflow drain electrode.

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。   Next, after adhering a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film to the overflow drain layer with a transparent adhesive, the sealing resin and glass filled in the scribe line along the scribe line or glass or A transparent film is cut at a time to form a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function.

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。   Note that the support substrate may have a stacked structure in which a SiGe layer serving as an overflow drain layer is stacked on a single crystal Si substrate and an SiGe layer / single crystal Si substrate is stacked in this order from the upper layer side.

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。   In this case, a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth, and a CCD type solid-state imaging is formed on the second strained Si layer. An element or a CMOS type solid-state imaging element is formed. As described above, by configuring the light receiving sensor using the strained Si layer, it is possible to improve the performance of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device as will be described later.

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。   In the case of the ion implantation layer separation method, the overflow drain layer may be locally etched during the etching process of the peeled surface after the peeling to the semiconductor substrate layer, resulting in a variation in the thickness of the overflow barrier layer. The overflow drain structure of the vertical npn transistor is formed over the entire region by the overflow drain layer of the single crystal Si layer or SiGe layer and the n-type ITO film, ZnO film, or IZO film that conducts with the overflow drain layer.

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。   In the solid-state imaging device described above, the diode junction surface of the light receiving sensor is provided in the single crystal Si layer or the strained Si layer, but the interface between the p-type poly Si layer and the single crystal Si layer that becomes the overflow barrier layer, Alternatively, the interface between the p-type a-Si layer serving as the overflow barrier layer and the single crystal Si layer, or the interface between the p-type poly Si layer serving as the overflow barrier layer and the strained Si layer, or p-type a- serving as the overflow barrier layer The diode junction surface of the light receiving sensor may be formed at the interface between the Si layer and the strained Si layer.

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。   As a result, the red sensitivity of the solid-state imaging device can be improved, and the productivity can be improved and the cost can be reduced by reducing the thickness of the single crystal Si layer or the strained Si layer.

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。   Further, in the above-described back-illuminated solid-state imaging device, only the wiring that is connected to the overflow drain layer is provided in the groove provided along the scribe line around the solid-state imaging element region, but the groove portion has an overflow. A well having the same conductivity type as that of the barrier layer may be provided so as to surround the solid-state imaging device region.

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。   Thus, by providing a buried layer or well having the same conductivity type as the overflow barrier layer in a ring shape surrounding the solid-state imaging device region, a vertical npn transistor capable of reliable operation can be formed, and the number of manufacturing steps can be reduced. Can be reduced.

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。   In the following, a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function using an ultra-thin SOI layer or an ultra-thin Si layer including a strained Si layer by a manufacturing method using a double porous Si layer separation method while using the drawings. The manufacturing process for manufacturing the back-illuminated solid-state imaging device will be described in the following order.

（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 (1) Manufacturing method using double porous Si layer separation method 1-1) Formation of seed substrate 1-2) Formation of support substrate 1-3) Formation of Si layer on seed substrate and support substrate 1-4 ) Bonding of seed substrate and support substrate 1-5) Separation of seed substrate 1-6) Formation of semiconductor layer 1-7) Formation of solid-state imaging device (formation of overflow drain wiring)
1-8) Resin protective film sealing 1-9) Separation of supporting substrate 1-10) Formation of transparent protective substrate 1-11) Individual division

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。 1-1) Formation of Seed Substrate 10 As shown in FIG. 1, the seed substrate 10 includes a first seed low porous Si layer 12 and a seed high porosity on the upper surface of a p-type single crystal Si substrate 11. A porous Si layer 13 and a second low-porous Si layer 14 for seeds are sequentially laminated. In this embodiment, the resistivity of the seed single crystal Si substrate 11 is set to 0.01 to 0.02 Ωcm.

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。 The first low-porous Si layer 12 for seeds is formed by adding boron at a concentration of about 1 × 10 19 / cm 3 on the upper surface of the single-crystal Si substrate 11 for seeds by a CVD method using silane gas and diborane gas. A high-concentration p-type single crystal Si layer for seeds is formed by reducing the porosity by an anodizing method described later. The thickness of the high-concentration p-type single crystal Si layer for the first seed is about 10 μm in the present embodiment.

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。 The highly porous Si layer 13 for seeds is formed by adding boron at a concentration of about 5 × 10 14 / cm 3 on the upper surface of the high-concentration p-type single crystal Si layer for first seeds by the CVD method of silane gas and diborane gas. The seed low-concentration p-type single crystal Si layer is made highly porous by an anodizing method described later. The thickness of the low-concentration p-type single crystal Si layer for seeds is about 20 μm in this embodiment.

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。 The low porous Si layer 14 for the second seed is formed by adding boron at a concentration of about 5 × 10 19 / cm 3 on the upper surface of the low-concentration p-type single crystal Si layer for seed by the CVD method of silane gas and diborane gas. The high-concentration p-type single crystal Si layer for the second seed is formed to have a low porosity by an anodizing method described later. In the present embodiment, the thickness of the high-concentration p-type single crystal Si layer for the second seed is about 5 μm.

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。   Thus, on the upper surface of the seed single crystal Si substrate 11, the first seed high-concentration p-type single crystal Si layer, the seed low-concentration p-type single crystal Si layer, and the second seed high-concentration p-type single crystal A seed substrate 10 provided with a crystalline Si layer is immersed in an electrolytic solution and subjected to energization treatment at a predetermined current density for a predetermined time, whereby a low-concentration p-type single crystal Si layer for seeds with less impurities is added. A high-porosity Si layer 13 for high seeds, and a high-concentration p-type single-crystal Si layer for the first seed and a high-concentration p-type single-crystal Si layer for the second seed for the first seed with low porosity. The low porous Si layer 12 and the low porous Si layer 14 for the second seed are used. This is an anodizing method. The high porosity Si layer 13 for seeds has a porosity of about 40 to 70%, and the low porosity Si layer 12 for first seeds and the low porosity Si layer 14 for second seeds have a porosity of 10 to 30%. It is about.

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。   Thus, the thickness of each of the plurality of layers having different porosities can be arbitrarily adjusted by changing the current density and time during anodization, and the type or concentration of the solution during anodization.

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。   In this embodiment, a mixed solution in which a 50% hydrogen fluoride solution and ethyl alcohol are mixed at a volume ratio of 2: 1 is used as the electrolytic solution. For example, the current density is about 10 mA / cm <2> for 5 to 10 minutes. Energized.

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。   Note that in the silicon dissolution reaction in the anodizing method, holes are required for the anodic reaction of silicon in the hydrogen fluoride solution, and therefore the p-type Si single crystal substrate is desirable for the seed Si single crystal substrate 11.

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。   In addition, after the formation of the porous, by performing a dry oxidation treatment at about 400 ° C., the inner wall of the porous Si hole is oxidized about 1 to 3 μm, the structure of the porous Si is changed by the high temperature treatment in the subsequent process It is desirable to prevent this.

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。 1-2) Formation of the Support Substrate 20 As in the case of the seed substrate 10, the support substrate 20 is formed on the upper surface of the p-type support single crystal Si substrate 21 as shown in FIG. The Si layer 22, the supporting high porous Si layer 23, and the second supporting low porous Si layer 24 are sequentially laminated. In this embodiment, the resistivity of the supporting single crystal Si substrate 21 is set to 0.01 to 0.02 Ωcm.

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。 The first supporting low porous Si layer 22 is formed on the upper surface of the seed single crystal Si substrate 21 by adding boron at a concentration of about 1 × 10 19 / cm 3 by CVD of silane gas and diborane gas. The supporting high-concentration p-type single crystal Si layer is formed by reducing the porosity by an anodizing method described later. In the present embodiment, the thickness of the first support high-concentration p-type single crystal Si layer is about 10 μm.

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。 The supporting highly porous Si layer 23 is formed by adding boron at a concentration of about 1 × 10 15 / cm 3 on the upper surface of the first supporting high-concentration p-type single crystal Si layer by the CVD method of silane gas and diborane gas. The supporting low-concentration p-type single crystal Si layer is formed to be highly porous by an anodizing method described later. The thickness of the supporting low-concentration p-type single crystal Si layer is about 5 μm in this embodiment.

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。 The second supporting low porous Si layer 24 is formed by adding boron at a concentration of about 3 × 10 19 / cm 3 on the upper surface of the supporting low-concentration p-type single crystal Si layer by the CVD method of silane gas and diborane gas. The second supporting high-concentration p-type single crystal Si layer is formed by reducing the porosity by an anodizing method described later. The thickness of the second supporting high-concentration p-type single crystal Si layer is about 10 μm in this embodiment.

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。   Thus, on the upper surface of the supporting single crystal Si substrate 21, the first supporting high concentration p-type single crystal Si layer, the supporting low concentration p type single crystal Si layer, and the second supporting high concentration p type single crystal Si layer are formed. A support substrate provided with a crystalline Si layer is immersed in an electrolytic solution and subjected to an energization treatment at a predetermined current density for a predetermined time, whereby a low-concentration p-type single crystal Si layer for supporting with a small amount of impurities is highly porous. The first support high-concentration p-type single crystal Si layer and the second support high-concentration p-type single crystal Si layer having a large amount of impurities are used as the support high-porosity Si layer 23. The porous Si layer 22 and the second supporting low porous Si layer 24 are used.

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。   The supporting high porous Si layer 23 has a porosity of about 40 to 80%, and the first supporting low porous Si layer 22 and the second supporting low porous Si layer 24 have a porosity of 10 to 30%. It is about.

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。   Thus, the thickness of each of the plurality of layers having different porosities can be arbitrarily adjusted by changing the current density and time during anodization, and the type or concentration of the solution during anodization.

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。   Also in this embodiment, a mixed solution in which a 50% hydrogen fluoride solution and ethyl alcohol are mixed at a volume ratio of 2: 1 is used as the electrolytic solution. For example, the current density is about 10 mA / cm @ 2 for 5 to 10 minutes. Energized.

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。   As in the case of the seed substrate 10, the supporting single crystal Si substrate 21 is preferably a p-type single crystal Si substrate, and it is desirable to perform dry oxidation at about 400 ° C. after the formation of the porous material.

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。   Further, when the seed substrate 10 and the support substrate 20 are formed as described above, the seed high-porous Si layer 13 of the seed substrate 10 and the support high-porous Si layer 23 of the support substrate are used for seeds. It is desirable that the highly porous Si layer 13 is thicker than the supporting highly porous Si layer 23 and the porosity is increased.

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。 That is,
Film thickness: Highly porous Si layer 13 for seeds> Highly porous Si layer 23 for support
Porosity: Highly porous Si layer 13 for seeds> Highly porous Si layer 23 for support
Is desirable.

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。   By doing so, it is possible to prevent the support substrate 20 from being erroneously separated when the seed substrate 10 is separated before the support substrate 20 as described later.

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。   When forming a porous layer by an anodizing method, the porous layer can be composed of a plurality of layers having different porosities. For example, as described above, the seed substrate 11 has a three-layer structure in which a first low porous Si layer 12, a high porous Si layer 13, and a second low porous Si layer 14 are formed in this order. A two-layer structure in which a highly porous Si layer 13 and a low porous Si layer 14 are sequentially formed on the substrate 11 may be employed.

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。   Similarly, the support substrate 21 may have a two-layer structure in which a high porous Si layer 23 and a low porous Si layer 24 are sequentially formed on the support substrate 21.

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。 1-3) Formation of Si Layer on Seed Substrate 10 and Support Substrate 20 An Si layer is formed on each of the seed substrate 10 and the support substrate 20 formed as described above. In particular, as shown in FIG. 3, a first single crystal Si layer 31 is formed on the seed substrate 10, and a second single crystal Si layer 32 is formed on the upper surface of the first single crystal Si layer 31. . In addition, as shown in FIG. 4, a third single crystal Si layer 33 is formed on the support substrate 20. Further, an insulating layer 34 is provided on the upper surface of the third single crystal Si layer 33. The insulating layer 34 is composed of a silicon nitride film having a silicon oxide film on each of the upper and lower surfaces. The insulating layer 34 may be provided not on the upper surface of the third single crystal Si layer 33 but on the upper surface of the second single crystal Si layer 32.

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。   When the first single crystal Si layer 31 is formed, first, the seed substrate 10 is pre-baked in a CVD epitaxial growth apparatus at about 1000 to 1100 ° C. as a hydrogen atmosphere. By performing pre-baking in this manner, the porous holes in the surface of the second seed low porous Si layer 14 of the seed substrate 10 are sealed to flatten the surface.

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。   Thereafter, the temperature in the CVD epitaxial growth apparatus is lowered to about 1020 ° C., CVD is performed using silane gas and diborane as source gases, and a p-type single crystal Si layer is epitaxially grown on the upper surface of the second porous low porous Si layer 14. A first single crystal Si layer 31 is formed.

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。   The first single crystal Si layer 31 is not limited to a p-type single crystal Si layer, and may be a p-type poly Si layer or a p-type amorphous Si layer. The p-type poly-Si layer and the p-type amorphous Si layer can be formed by the same source gas CVD method as the p-type single-crystal Si layer. A p-type amorphous Si layer can be formed by setting the film forming temperature to 300 to 400 ° C.

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。   After the formation of the first single-crystal Si layer 31, CVD is performed continuously using silane gas and phosphine gas as source gases, and the second single-crystal Si having a thickness of 2 to 3 μm composed of an n + -type single crystal Si layer of Si epitaxial growth. Layer 32 is formed. The second single crystal Si layer 32 is an overflow drain layer.

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。   The second single crystal Si layer 32 is not limited to an n + type single crystal Si layer, and may be an n + poly Si layer or an n + amorphous Si layer. The n + poly Si layer and the n + amorphous Si layer can be formed by the same source gas CVD method as the n + single crystal Si layer, and the n + poly Si layer can be formed by setting the film forming temperature to 700 to 800 ° C. By setting the film forming temperature to 300 to 400 ° C., the n + amorphous Si layer can be formed.

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。   Even when the third single crystal Si layer 33 is formed, first, the support substrate 20 is pre-baked at about 1000 to 1100 ° C. as a hydrogen atmosphere in a CVD epitaxial growth apparatus, so that the support substrate 20 has a low porosity for supporting the second. Porous holes on the surface of the Si layer 24 are sealed to flatten the surface.

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。   Thereafter, the temperature in the CVD epitaxial growth apparatus is lowered to about 1020 ° C., CVD is performed using silane gas and diborane gas as source gases, and a third single crystal Si is formed on the upper surface of the second supporting low porous Si layer 24 by Si epitaxial growth. Layer 33 is formed.

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。   The thickness of the third single crystal Si layer 33 is equal to or greater than the thickness of the two layers formed by the first single crystal Si layer 31 and the second single crystal Si layer 32 of the seed substrate 10, and heat treatment during the manufacturing process. As a result, the porous layers such as the first supporting low porous Si layer 22, the second supporting low porous Si layer 24, and the supporting high porous Si layer 23 expand, and the first single crystal Si layer 31 and the second porous layer 2 to prevent the single crystal Si layer 32 from being distorted.

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。   Incidentally, the thickness of the first single crystal Si layer 31 is about 4 to 5 μm in relation to the sensitivity to incident light, and the thickness of the third single crystal Si layer 33 is preferably about 10 to 20 μm.

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。 In addition to the monosilane (SiH 4 ) hydride raw material, the hydride raw material disilane (Si 2 H 6 ), trisilane (Si 3 H 8 ), tetrasilane is used for the formation of the single crystal Si layer by the above CVD method. Source gases such as (Si 4 H 10 ) and halide raw materials dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ) trichlorosilane (SiHCl 3 ) and silicon tetrachloride (SiCl 4 ) can be used. Further, the method for forming the single crystal Si layer is not limited to the CVD method, but may be an MBE method, a sputtering method, or the like.

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。   The seed substrate 11 and the support substrate 21 are not only single-crystal Si substrates prepared by CZ (Czochralski) method, MCZ (Magnetic Field Applied Czochralski) method, FZ (Floating Zone) method, etc., but also the substrate surface is subjected to hydrogen annealing treatment. A single crystal Si substrate or an epitaxial single crystal Si substrate can be used.

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。   Needless to say, a single crystal compound semiconductor substrate such as a single crystal SiGe substrate, a SiC substrate, a GaAs substrate, or an InP substrate can be used instead of the single crystal Si substrate.

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。 The insulating layer 34 is formed by forming a silicon nitride film or a silicon nitride film / silicon oxide film on the third single crystal Si layer 33 by low-pressure CVD and thermally oxidizing it, or a laminated film of silicon oxide film / silicon nitride film, or It is formed as a laminated film of silicon oxide film / silicon nitride film / silicon oxide film. In the present embodiment, SiO 2 ; 200 nm / Si 3 N 4 ; 50 nm / SiO 2 ; 200 nm. Note that the insulating layer 34 may be a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, an aluminum oxide film, or the like.

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。   When a nitride-based silicon film is provided in this way, contamination by halogen elements from the support substrate 20 side can be prevented, and warpage distortion of the single crystal Si layer due to expansion due to oxidation of the porous Si layer Reduce and prevent. Furthermore, it can be used as an etching stopper during Si etching described later.

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。 1-4) Bonding of Seed Substrate and Support Substrate As described above, seed substrate 10 provided with first single crystal Si layer 31 and second single crystal Si layer 32, and third single crystal Si layer 33 are insulated. The support substrate 20 provided with the layer 34 is brought into contact with the second single crystal Si layer 32 and the insulating layer 34, thereby bonding the seed substrate 10 and the support substrate 20 as shown in FIG.

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。   The seed substrate 10 and the support substrate 20 are bonded by van der Waals force at room temperature, and then heat-treated and covalently bonded.

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。   When the seed substrate 10 and the support substrate 20 are bonded together, it is confirmed that there is no dust or dirt on both surfaces. When there is a foreign object, it is peeled and washed.

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。   The heat treatment for covalently bonding the seed substrate 10 and the support substrate 20 is performed by heating at 400 ° C. for 30 minutes in nitrogen, an inert gas, or a mixed gas of nitrogen and an inert gas. Note that the seed substrate 10 and the support substrate 20 stacked in a reduced pressure heat treatment furnace are set, held at a predetermined pressure (for example, 100 Pa or less) by evacuation, and brought into close contact with the pressure when breaking to atmospheric pressure after a certain period of time. Then, continuous operation may be performed in which heat treatment is performed by heating and heating continuously in nitrogen, an inert gas, or a mixed gas of nitrogen and an inert gas.

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。   Prior to bonding, the bonding surface is irradiated with an inert gas ion beam such as argon or an inert gas fast atom beam in a vacuum at room temperature, and sputter etching is used to remove dust and dirt adhering to the surface. Bonding may be strengthened by applying a bonding force for bonding to increase surface smoothness.

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。 1-5) Separation of seed substrate After the first single crystal Si layer 31 and the second single crystal Si layer 32 are bonded together as described above, high pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, etc. are used. As shown in FIG. 6, the seed substrate 10 is separated at the seed high porous Si layer 13 portion.

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。   In the high pressure fluid jet separation method, a high pressure fluid jet such as a water jet, an air jet, a water air jet or the like is sprayed from a lateral direction onto a rotating porous substrate of a seed substrate or a support substrate or an ion implantation strained layer. A method for separating a seed substrate or a support substrate.

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。   Laser processing separation method is laser processing (ablation processing, thermal processing, multiphoton absorption processing, etc.) by one or more laser irradiations from the lateral direction on the rotating porous substrate or ion implantation layer of the seed substrate or support substrate. ) To separate the seed substrate or the support substrate.

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。   The laser water jet processing separation method combines the advantages of water jets and lasers and utilizes the fact that the laser light is completely reflected at the interface between water and air, so that the water jet completely emits the laser light as in the glass fiber. The reflected and guided laser is irradiated from the lateral direction to the rotating porous substrate or ion-implanted layer of the seed substrate or support substrate, and the seed substrate or the ablation process is performed by absorption of laser light. This is a method for separating a support substrate.

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。   The separated single-crystal Si substrate of the seed substrate 11 can be reused by performing surface repolishing, etching, heat treatment in an atmosphere containing hydrogen, or the like as necessary.

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。   At this time, the diameter of the seed substrate 10 on which the single crystal semiconductor layers 31 and 32 are formed via the porous semiconductor layers 11, 12 and 13 is changed to the single crystal semiconductor layer 33 via the porous layer semiconductor layers 22, 23 and 24. It is preferable that the diameter is slightly smaller or larger than the diameter of the support substrate 20 on which is formed.

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。   Thus, for example, in the case of “seed substrate diameter> supporting substrate diameter”, high-pressure fluid jet injection is performed from the lateral direction in the case of “seed substrate diameter <supporting substrate diameter”. At the same time as separating the seed substrate 11 against the highly porous semiconductor layer 13, the high-pressure fluid jet injection force to the highly porous layer semiconductor layer 23 of the support substrate 20 is weakened, and the highly porous layer semiconductor layer 23 of the support substrate 20 is reduced. It is desirable to prevent the support substrate 21 from being separated from the substrate.

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。   In the double porous semiconductor layer separation method, it is desirable that the porous semiconductor layer formed on the seed substrate has a higher porosity than the porous semiconductor layer formed on the support substrate. Furthermore, it is desirable that the porous semiconductor layer formed on the seed substrate is thicker than the porous semiconductor layer formed on the support substrate.

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。   This ensures separation of the seed substrate, so that the porosity and thickness adjustment of the porous semiconductor layers of the seed substrate 10 and the support substrate 20 can be relaxed, and the single crystal semiconductor layers 31 and 32 are formed during the solid-state imaging device formation process. It is possible to prevent the porous layer semiconductor layers 22, 23, and 24 formed on the support substrate 20 from being adversely affected by thermal expansion, such as warping strain.

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。   Then, the peripheral portion of the surface of the support substrate 20 including the single crystal semiconductor layers 31 and 32 and the porous semiconductor layers 22, 23 and 24 after the seed substrate separation is made C-chamfered so that the peripheral portion is ultra-thin. Since chipping, cracking, and cracking of the SOI layer and the like are prevented, yield and quality are improved and cost reduction is realized. Furthermore, light etching may be performed with a hydrofluoric acid-based etchant to remove Si dust and microcracks as necessary.

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。 1-6) Formation of Semiconductor Layer After separation of the seed substrate 10, hydrogen annealing is performed to etch the remaining portion of the second seed low-porous Si layer 14 and the surface of the first single-crystal Si layer 31. Using the single crystal Si layer 31 as a seed, as shown in FIG. 7, a high flatness and high crystallinity fourth single crystal Si layer 35 having a desired thickness, for example, 4 to 5 μm, is formed by Si epitaxial growth such as CVD. .

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。   For example, when applied to a back-illuminated solid-state imaging device of a frame transfer (FT) type CCD, the fourth single-crystal Si layer 35 has an imaging region in which a plurality of light receiving sensor portions serving as pixels are two-dimensionally arranged. A storage region for temporarily storing signal charges in the imaging region, a horizontal transfer register connected to the storage region, and an output circuit connected to the end of the horizontal transfer register.

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。 After separation of the seed substrate 10, the remaining high porous Si layer 13 and low porous Si layer 14 are mixed with a hydrofluoric acid-based etchant such as HF + H 2 O 2 + H 2 O mixed solution, HF + HNO 3 + CH 3 COOH mixed solution or the like. After wet etching with an alkaline etchant, the surface of the first single crystal Si layer 31 is dry-etched by hydrogen annealing, and then Si epitaxial growth is performed using the first single crystal Si layer 31 as a seed, as shown in FIG. Thus, the fourth single crystal Si layer 35 having a desired thickness and flatness may be formed.

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。   In the case of the high-pressure fluid jet jet peeling method, which is physical peeling, wet etching is necessary because the porous Si layer is likely to be peeled off, but in the case of the laser processing peeling method or the laser water jet processing peeling method, it is local. Since the peeling is caused by thermal heating and melting, the remaining peeling of the porous Si layer hardly occurs, and wet etching is not necessarily required, and only dry etching by hydrogen annealing may be performed.

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。   Hydrogen annealing can etch silicon at an etching rate of 0.0013 nm / min at 1050 ° C. and 0.0022 nm / min at 1100 ° C.

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。   Further, when the first single crystal Si layer 31 is not a single crystal Si layer but a strain application semiconductor layer composed of a SiGe layer to which 20-30% germanium (Ge) is added, the strain application semiconductor layer is used as a seed. A fourth single crystal Si layer 35 made of a strained Si layer of a strained semiconductor can be formed by Si epitaxial growth.

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。   In the strained Si layer configured as described above, when a strain is applied to the strained channel semiconductor layer, the band structure is changed.As a result, degeneration is solved, electron scattering is suppressed, and electron mobility can be further increased. For example, a significantly high electron mobility of about 1.76 times that of a single-crystal Si layer of an unstrained channel layer is realized, and a high-performance MOS TFT with high electron / hole mobility becomes possible.

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。   At this time, the Ge composition ratio should be large. If the Ge composition ratio is much lower than 0.2, a significant improvement in the mobility of the MOSTFT cannot be expected. If the Ge composition ratio exceeds 0.5, the surface roughness of the SiGe layer increases. And about 0.3 is preferable.

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。   Further, it is preferable that the Ge concentration is gradually increased in the SiGe layer so as to have a gradient composition having a desired concentration on the surface, and a strained Si layer as a strain channel layer is formed on the SiGe layer having the gradient composition.

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。   That is, the germanium concentration in the strain-applying semiconductor layer gradually increases from the contact surface of the porous Si layer, from the contact surface of the single crystal Si substrate, or from the contact surface of the insulating layer. When a gradient composition with a desired concentration, for example, a Ge concentration of 20 to 30%, is formed on the surface, a strained Si layer having a desired and significantly high electron mobility is realized by Si epitaxial growth using the composition as a seed.

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。   In addition, as a method for forming a SiGe layer, there are an epitaxial growth method such as a CVD method and an MBE method, a liquid phase growth method such as an LPE (Liquid Phase Epitaxy) method, and a solid phase growth method of a poly SiGe layer and an amorphous SiGe layer. However, any other growth method may be used as long as the crystal growth method can control the Ge composition ratio.

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。 Si raw materials include monosilane (SiH 4 ), disilane (Si 2 H 6 ), trisilane (Si 3 H 8 ), tetrasilane (Si 4 H 10 ) as hydride raw materials, and dichlorosilane (SiH 2 Cl) as halide raw materials. 2 ), trichlorosilane (SiHCl 3 ), silicon tetrachloride (SiCl 4 ), etc., suitable as Ge raw materials are germane (GeH 4 ), germanium tetrachloride (GeCl 4 ), germanium tetrafluoride (GeF 4 ), etc. .

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。   As a strained semiconductor layer, instead of the SiGe layer, a mixed crystal layer of Si and other elements such as SiC or SiN, a 2-6 group mixed crystal layer such as a ZnSe layer, or a 3-5 layer such as GaAs or InP. A mixed crystal layer made of materials having different lattice constants such as a group mixed crystal layer may be used.

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。 1-7) Formation of solid-state imaging device (formation of overflow drain wiring)
First, as shown in FIG. 8, etching is performed to expose the first single crystal Si layer 31 by etching the fourth single crystal Si layer 35 in the scribe line portion using the required first resist mask 61. Then, the etching groove 40 exposing the second single-crystal Si layer 32 by etching the first single-crystal Si layer 31 using a required second resist mask 62 larger than the first resist mask 61, as shown in FIG. Form.

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。   Thereby, a step of the first single crystal Si layer 31 is formed on the second single crystal Si layer 32 on the bottom surface of the etching groove 40.

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。   The first single crystal Si layer 31 is an overflow barrier layer, and the second single crystal Si layer 32 is an overflow drain layer.

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。   Next, an insulating film 63 is formed on the entire surface, and in order to expose the second single crystal Si layer 32 on the bottom surface of the etching groove 40, the insulating film 63 is etched using a required third resist mask larger than the second resist mask. Then, an n + -type poly-Si film or an aluminum film 41 is formed on the entire surface by CVD or the like and patterned to obtain an electrical connection with the second single crystal Si layer 32 that is the overflow drain layer. I have to.

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。   That is, as shown in FIG. 10, the n + -type poly-Si film or aluminum film 41 formed on the wall surface of the etching groove 40 via the insulating film is an overflow drain wiring for conducting with the second single crystal Si layer 32. It is a layer.

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。   In FIG. 10, the overflow barrier layer of the first single crystal Si layer 31 serving as the base of the vertical npn transistor is configured to be floating.

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。   By the way, in the case of an equivalent circuit in which the base and collector of the vertical npn transistor are connected, the overflow in a state where the overflow barrier layer of the first single crystal Si layer 31 and the overflow drain layer of the second single crystal Si layer 32 are short-circuited. It may be a drain wiring.

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。   That is, for example, etching is performed so as to expose the first single crystal Si layer 31 by etching the fourth single crystal Si layer 35 in the scribe line portion with a required first resist mask, and then the required size larger than the first resist mask. The first single crystal Si layer 31 is etched using the second resist mask to form an etching groove 40 exposing the second single crystal Si layer 32.

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。   Next, an insulating film is formed on the entire surface, and in order to expose the first single crystal Si layer 31 and the second single crystal Si layer 32, a required third resist mask that is larger than the first resist mask and smaller than the second resist mask. 11 is used to etch the insulating film, form an n + -type poly-Si film or aluminum film 41 on the entire surface by CVD or the like, and perform patterning to form an overflow barrier layer of the first single-crystal Si layer 31 as shown in FIG. Then, an overflow drain wiring is formed in a state where the overflow drain layer of the second single crystal Si layer 32 is short-circuited.

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。   Alternatively, an insulating film 64 is formed on the entire surface, and the fourth single crystal Si layer 35 in the scribe line portion is etched with a required first resist mask to expose the overflow barrier layer of the first single crystal Si layer 31. FIG. As shown, a p-type poly-Si65 layer is formed on the entire surface by CVD or the like.

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。   As shown in FIG. 13, the resist mask 66 etches the p-type poly-Si layer 65, the overflow barrier layer of the first single-crystal Si layer 31, and the overflow drain layer of the second single-crystal Si layer 32 to form the fourth single-crystal. The insulating film 64 on the Si layer 35 and the insulating layer 34 in the etching groove 40 are exposed.

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。   Then, an n + type poly-Si film or an aluminum film 41 is formed on the entire surface, and an overflow drain wiring in a state where the overflow drain layer and the overflow barrier layer are short-circuited can be formed by patterning as shown in FIG.

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。   Further, the same conductivity type as the overflow barrier layer is formed between the scribe line and the solid-state image sensor region or on the wall surface of the scribe line groove in a ring shape surrounding the solid-state image sensor region above the overflow barrier layer of the first single crystal Si layer 31. The p-type buried layer is formed so that the entire solid-state image sensor region (bottom and side) is surrounded by the overflow barrier layer, or the entire solid-state image sensor region is the same conductivity type as the overflow barrier layer. When the structure surrounded by the well is provided, the overflow drain wiring of the n + -type poly-Si film or the aluminum film 41 may be formed directly on the inner wall surface of the etching groove 40.

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。   For example, an insulating film is formed on the entire surface, and an N-type light receiving sensor layer and a p-type buried layer surrounding the periphery of the solid-state imaging element region are simultaneously formed in the fourth single crystal Si layer 35, The fourth single crystal Si layer 35 and the single crystal Si layer 31 of the overflow barrier layer are etched to expose the single crystal Si layer 32 of the overflow drain layer.

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。   Next, an n + type poly-Si film or an aluminum film is formed on the entire surface and patterned to form an overflow drain wiring in which the overflow drain layer and the overflow barrier layer are short-circuited directly on the wall surface of the groove in the scribe line.

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。   Note that the ring-shaped p-type buried layer surrounding the solid-state imaging device region may be in contact with the overflow barrier layer of the first single-crystal Si layer 31, or may be a p-type well in potential without contacting the overflow barrier layer. It is good also as an enclosed structure.

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。   Thereafter, an n-type light receiving sensor region 42 is formed by implanting phosphorus ions using a required resist mask, and further, a horizontal transfer register, a vertical transfer register, an accumulation region, a general-purpose lithography & etching technique and an ion implantation technique, A back-illuminated solid-state imaging device constituting a CCD or CMOS sensor such as an output circuit is formed, and an insulating film provided on the entire surface is removed to form a gate insulating film 43. For example, 750 ° C.-30 minutes or about 1000 ° C. for several seconds The implanted ions are activated by RTA (Rapid Thermal Anneal).

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。   Thereafter, a gate electrode, a source / drain electrode, an interlayer insulating film, a horizontal transfer electrode and a vertical transfer electrode 44, and other required internal wirings are formed on the surface, and further, the second single crystal Si layer 32 in the scribe line is formed. Alternatively, an overflow drain electrode connected to an overflow drain wiring such as an n + -type poly-Si film 41 is formed.

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）。   Then, bump electrodes 46 are formed on electrode lead terminals connected to the internal wiring (see FIG. 15).

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。   The bump electrode 46 may be a peripheral bump around the chip, an internal bump inside the chip, or a combination of both. Bumps can be either plating-based bumps or stud bumps such as gold wires, but in the latter case, care should be taken not to damage not only the semiconductor layer but also the semiconductor layer and porous layer of the support substrate due to the impact of wire bonding. There is a need.

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。   In addition, what is necessary is just to select bump height arbitrarily in the range of 1-100 micrometers. As a solder bump forming method, a known forming method such as a super just method, a super solder method, or a beam solder PC method can be adopted.

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。   Here, the super just method is, for example, forming an adhesive film by treating the surface of a barrier metal layer made of a laminated film of Cr and Cu only on an Al pad with a chemical, and contacting the adhesive film with solder powder. In this method, solder powder is attached to the surface of the barrier metal layer, and solder bumps are formed by heat treatment. Bumps made of lead-free Sn-Ag or Sn-Zn solder are formed.

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。   The super solder method does not include solder powder in the system, synthesizes the solder in the paste by the reaction of organic acid lead and organic acid tin, and deposits it on the copper on the surface of the barrier metal layer as described above to form the solder bump. In this method, bumps made of Sn-Pb solder are formed.

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。   The beam solder PC method is a method in which tin and lead are deposited on the copper surface by a substitution reaction in a galvanic cell composed of the underlying copper, tin and lead to form a film, and then a solder bump is formed by electrolytic plating. Yes, bumps made of Sn-Pb solder are formed.

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。   As described above, a solid-state image sensor unit having a CCD or CMOS configuration is formed, and is made of aluminum or the like connected to the transfer electrode in order to give a desired potential for driving charge transfer of the solid-state image sensor unit. A bump electrode 46 is formed through the electrode take-out portion.

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。   Wiring (such as n + -type poly-Si film 41 or aluminum) that is electrically connected to the overflow drain layer (second single crystal Si layer 32) through the insulating film on the inner wall surface of the etching groove 40 formed along the scribe line in this way. By providing a drain and connecting an overflow drain electrode (not shown), it is possible to form a wiring that can be conducted to the overflow drain layer relatively easily and reliably. In addition, this overflow drain electrode can be provided on the surface of the semiconductor substrate layer 50.

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。   In the above example, the etching groove 40 is formed along the scribe line before forming the solid-state image sensor. However, after the solid-state image sensor is formed, the etching groove 40 is formed along the scribe line, so that the inside of the solid-state image sensor. Simultaneously with the formation of the wiring, a wiring that can be conducted to the overflow drain layer may be formed on the inner wall of the groove.

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。   First, an insulating film is formed on the entire surface, and the second single crystal Si layer 32 is formed by etching the fourth single crystal Si layer 35 and the first single crystal Si layer 31 in the scribe line portion using a required resist mask. An etching groove 40 to be exposed is formed. The second single crystal Si layer 32 is an overflow drain layer.

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。   Next, an n + -type poly-Si film 41 is formed on the entire surface by CVD so that electrical connection with the second single crystal Si layer 32 can be obtained. The n + -type poly-Si film 41 is a wiring layer for conducting with the second single crystal Si layer 32.

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。   Thereafter, the n + -type poly-Si film 41 other than the scribe line is removed, and phosphorus ions are implanted using a required resist mask to form an n-type light-receiving sensor region 42. Further, for example, light is received at 750 ° C. for 30 minutes. The ions in the sensor region 42 are activated.

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。   After the formation of the light receiving sensor region 42, the insulating film 63 provided on the entire surface is removed to form a gate insulating film 43, and then a gate electrode, a source / drain electrode, a vertical transfer electrode 44, and necessary wiring are formed, Further, an overflow drain electrode is formed in the scribe line. Then, bump electrodes 46 are formed on the electrode lead terminals provided on the wiring (see FIG. 15). The bump electrode 46 may be a peripheral bump, an internal bump, or a mixture of both. Further, the height of the bump may be arbitrarily 10 to 100 μm.

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。   By providing a wiring (n + -type poly-Si film 41) that is electrically connected to the overflow drain layer (second single crystal Si layer 32) in the etching groove 40 formed along the scribe line as described above, the overflow drain electrode is connected. Therefore, it is possible to form a wiring that can be conducted to the overflow drain layer relatively easily and reliably. In addition, this overflow drain electrode can be provided on the surface of the semiconductor substrate layer 50.

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。 1-8) Resin Protective Film Sealing A resin protective film 51 is formed on the upper surface of the support substrate 20 on which the solid-state imaging element is formed, and the etching groove 40 and the solid-state imaging element surface are sealed with a sealing resin 51 (FIG. 16). reference). The resin protective film 51 may be any of transparent, translucent, or opaque epoxy resin, but is preferably moisture resistant and has a small cure shrinkage (warpage).

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。   The resin protective film 51 only needs to be usable for a transfer molding method, an injection molding method, an extrusion molding method, an insert molding method, a compression molding method, a spin coating method, and the like. It is sufficient that the surface of the image sensor can be sealed and protected. Specifically, heat such as epoxy resin, polyimide resin, phenol resin, epoxy acrylate resin, acrylic resin, silicone resin, polyimide silicone resin, unsaturated polyester resin, etc. A curable resin, a heat-resistant thermoplastic resin such as a liquid crystal polymer, a polyphenylene sulfide resin, or a polysulfone resin can be used. These resin protective films are cured by post-heating treatment according to the molding method and resin characteristics.

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。   The transparent, translucent, or opaque resin protective film 51 is desirably a high-purity product that does not generate α rays in order to prevent image quality deterioration such as white scratches.

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。   Thereafter, the bump electrode 46 is exposed on the surface of the resin protective film 51 by optical buff polishing using an abrasive such as cerium oxide or single-side polishing such as CMP (Chemical Mechanical Polishing).

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。   If necessary, the exposed surface of the bump electrode 46 may be subjected to gold flash plating, and then a UV tape 52 or the like is attached to protect the surface. The base material of the UV tape 52 is preferably an antistatic UV irradiation curable adhesive that is transparent and has no adhesive residue.

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。 1-9) Separation of Support Substrate After the support substrate 20 is adhered to the UV tape 52 as described above, high pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, etc. are performed in the same manner as in the case of seed substrate separation described above. As shown in FIG. 17, the supporting substrate 20 is separated at the supporting high porous Si layer 23 portion. Here, the separated support substrate 20 can be reused.

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。   After the separation of the support substrate 20, the second support low porous Si layer 24 and the third single crystal Si layer 33 are etched to expose the insulating layer 34.

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。   At this time, when the transparent electrode such as ITO, IZO, ZnO or the like is formed on the separated overflow barrier layer and overflow drain wiring surface by sputtering, vapor deposition, etc., the insulating film 34 is also etched.

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。 Etching of the second supporting low porous Si layer 24 and the third single crystal Si layer 33 is performed with a mixed solution of HF + H 2 O 2 + H 2 O or a mixed solution of HF + HNO 3 + CH 3 COOH. The UV tape 52 is preferably resistant to these.

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。   In the case where a nitride-based silicon film is provided on the insulating layer 34, the nitride-based silicon film acts as an etching stopper, so that etching unevenness can be prevented and etching can be performed easily.

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。 1-10) Adhesion of Transparent Protective Substrate After the semiconductor substrate layer 50 separated from the support substrate 20 is formed, a low reflective film 55 and infrared rays are formed on the back surface of the semiconductor substrate layer 50 as shown in FIG. A protective glass 54 on which a cut film is formed is adhered with a UV irradiation curable or visible light irradiation curable transparent adhesive 53. A transparent film may be used instead of the protective glass 54.

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）。 1-11) Individual division After the protective glass 54 is adhered, the back glass of the back surface is individually separated by full-cut dicing of the protective glass 54 and the sealing resin 51 filled in the scribe line from the glass surface side of the protective glass 54. It is separated into an imaging device (see FIG. 19).

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。 Depending on the material of the protective glass 54 or the transparent film and the resin protective film 51, blade dicing, laser cutting (thermal processing and ablation processing such as carbon dioxide laser, YAG laser, excimer laser, Nd: YAG laser, Nd: YVO 4 Laser, Nd: YLF laser, multi-photon absorption modified laser processing such as titanium sapphire laser), diamond cutter, cemented carbide cutter, ultrasonic cutter, high pressure fluid jet cutting, laser water jet cutting, etc. You may divide and cut.

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。   The back-illuminated solid-state imaging device thus formed can mount bump electrodes on a PCB (Printed Circuit Board) such as a glass epoxy substrate, a ceramic substrate, or a flexible printed substrate by using a conductive paste, a solder paste, or the like.

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。   Note that the ultra-thin back-illuminated solid-state imaging device in which the bump electrode is bonded to the flexible substrate with a conductive paste, a solder paste, or the like instead of being attached to the protective glass 54 is used for the RGB color of the optical prism of the video camera. Since it can be directly bonded to the component surface with a transparent adhesive, the video camera can be reduced in size, weight and performance.

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。   In this embodiment, full-cut dicing is performed after the transparent protective substrate is adhered, but full-cut dicing is performed before the transparent protective substrate is adhered, and then each back-illuminated solid-state imaging device is separated. A transparent protective layer may be attached.

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。   In the ultra-thin back-illuminated solid-state imaging device formed as described above, when the color filter layer formed on the antireflection film of the protective glass 54 and the opposite surface of the infrared cut film 55 is attached with a transparent adhesive The resin protective film 51 that fills the surface of the solid-state image sensor is also made of a transparent resin, and the alignment mark on the surface of the solid-state image sensor is confirmed through the resin protective film 51 using a front and back integrated microscope, and is formed on the protective glass 54 The position can be adjusted while confirming the alignment mark of the color filter forming layer, and it can be attached via a transparent adhesive, so the ultra-thin color back-illuminated solid-state imaging with the color filter forming layer attached with high positional accuracy A device can be formed.

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。   Further, in the ultra-thin back-illuminated solid-state imaging device formed as described above, an on-chip color filter (OCCF) and an on-chip lens (OCL: On are directly formed on the insulating film or the overflow drain layer. Chip lens) will be described.

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。   An on-chip color filter layer is formed on the insulating film or the overflow drain layer by, for example, forming a color filter pattern using a coloring resin having photosensitivity and dispersed pigments by a lithography technique.

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。   Specifically, a colored resin having pigments dispersed therein is applied and baked on a hot plate at a temperature of 90 ° C. to 100 ° C. for 90 seconds to 120 seconds, and then an i-line stepper is used. Exposure, and development with an alkaline developer such as a TMAH (tetramethyldisilazane) aqueous solution, followed by curing for 90 seconds to 120 seconds on a hot plate at a temperature of 100 ° C to 120 ° C. It is formed repeatedly.

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。   For example, if the image sensor is a primary color type, it is repeated three times for red, blue, and green, and if it is a complementary color type image sensor, it is repeated four times for cyan, magenta, yellow, and green.

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。   Subsequently, a lens material of a light transmissive resin such as a negative photosensitive resin is formed on the formed on-chip color filter layer, and reflow is performed on the lens material corresponding to each pixel in the CCD sensor or the CMOS sensor unit. After forming a lens-shaped resist pattern having a predetermined curvature, the lens material is processed by etching using the resist pattern as a mask to form an on-chip microlens having a predetermined curvature.

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。   When forming the above-described on-chip color filter and on-chip microlens, the semiconductor substrate layer 50 of the ultra-thin back-illuminated solid-state imaging device is held on a glass substrate via a transparent adhesive or a double-sided transparent UV tape. And recognizing the alignment mark on the surface of the solid-state imaging device through a resin protective film made of a transparent epoxy resin, and using the alignment mark as a reference, an insulating film corresponding to each pixel in the plurality of CCD or CMOS sensor units or An on-chip color filter and an on-chip microlens are formed on the overflow drain layer.

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。   Thereby, a highly sensitive and high-definition ultra-thin color back-illuminated solid-state imaging device can be formed.

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。   Next, (2) double ion implantation layer separation method described above, (3) combination use of porous silicon layer separation method and ion implantation layer separation method, (4) combination use of SIMOX method and ion implantation layer separation method, (5) Porous silicon layer separation method, (6) Ultrathin SOI layer including strained Si layer by ion implantation layer separation method or vertical overflow drain structure by ultrathin Si layer and back-illuminated solid having electronic shutter function The manufacturing of the imaging device will be briefly described.

（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。 (2) In the case of the double ion implantation layer separation method The strain substrate is included by separating the seed substrate from the ion implantation layer formed on the seed substrate and separating the support substrate from the ion implantation layer formed on the support substrate. A “double ion implantation layer separation method” for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure with an ultra-thin SOI layer and an electronic shutter function will be described below.

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。   In the present embodiment, hydrogen ions are implanted for separation, but other than this, a rare gas such as nitrogen or helium may be used.

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。   For example, in the case of hydrogen ion implantation, in addition to an ion implantation apparatus that mass-separates and scans a hydrogen ion beam (same as the conventional ion implantation apparatus that implants impurities such as boron and phosphorus into a Si substrate), hydrogen is generated by plasma generation means. A hydrogen negative ion beam implantation apparatus that generates a plasma including the hydrogen, extracts a hydrogen negative ion beam from the plasma, and implants the hydrogen negative ions to a predetermined depth may be used.

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。 2-1) An n + -type first single crystal Si layer of 1 to 2 μm is formed by Si epitaxial growth on the surface of a seed substrate which is a p-type single crystal Si substrate, and high-concentration hydrogen ions are implanted to a predetermined depth. The hydrogen ion implantation layer thus formed is formed. Hydrogen ions are implanted at a dose of 5 × 10 16 to 1 × 10 17 / cm 2 of 100 to 200 KeV, an n + type first single crystal Si layer and a p type single crystal having a depth of about 1 to 2 μm. A hydrogen ion implanted layer is formed near the boundary of the Si substrate.

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。   When an n + type single crystal Si substrate is used as a seed substrate, it is not necessary to form a 1 to 2 μm n + type first single crystal Si layer by Si epitaxial growth.

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。 2-2) An insulating film (such as SiO 2 or SiO 2 / Si 3 N 4 / SiO 2 laminated film) is formed on a support substrate made of a p-type or n-type single crystal Si substrate by low pressure CVD or thermal oxidation. .

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。   2-3) The support substrate and the seed substrate are bonded to each other and bonded by van der Waals force. Thereafter, for example, heat treatment is performed at 400 ° C. for 30 minutes to perform covalent bonding. However, care must be taken not to perform heat treatment at 500 ° C. or higher because the ion-implanted hydrogen is released.

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。   2-4) Hydrogen ions provided on the seed substrate by peeling annealing such as 500 ° C. for 10 to 20 minutes or rapid heating and rapid cooling (800 ° C. for halogen lamp annealing for several seconds, Xe flash lamp annealing for 1000 ° C. for several milliseconds, etc.) The seed substrate is pulled and peeled while generating strain in the hydrogen ion implanted layer by the pressure action and crystal rearrangement action in the hydrogen microbubbles in the implanted layer. At this time, the back surface of the support substrate and the seed substrate is attached with UV tape or the like, and tensile peeling is performed using the UV tape.

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。   2-5) The support substrate is etched by hydrogen annealing to form an overflow drain layer / insulating layer / single-crystal Si substrate composed of a highly flat 1-2 μm n + -type first single-crystal Si layer.

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。   An overflow barrier layer composed of a p-type second single crystal Si layer of 1 to 2 μm is formed by Si epitaxial growth using the first single crystal Si layer as a seed by CVD, and then the second single crystal Si layer is seeded Then, a light receiving sensor layer made of a p-type, n-type or i-type third single crystal Si layer of 4 to 5 μm is formed by Si epitaxial growth.

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。   At this time, when the first single crystal Si layer is a strain-applying semiconductor layer made of a SiGe layer to which Ge is added at 20 to 30%, a strained Si layer is formed by Si epitaxial growth using the strain-applying semiconductor layer as a seed. be able to. In this strained Si layer, an electron mobility which is 1.76 times higher than that of a normal Si layer can be obtained.

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。   2-6) A back-illuminated solid-state imaging device such as a CCD or CMOS sensor including a plurality of photoelectric conversion units, horizontal and vertical transfer registers, an output circuit, and the like is formed in the third single crystal Si layer. As described in “7) Formation of Solid-State Imaging Device (Formation of Overflow Drain Wiring)”, the inside of the scribe line is etched to expose the overflow drain layer of the n + layer first single crystal Si layer.

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。   At this time, since the overflow barrier layer and the light receiving sensor layer of single crystal Si are formed by Si epitaxial growth using the overflow drain layer as a seed, the overflow drain layer must be an n + type single crystal Si or SiGe layer, and n + The type poly Si layer or the n + type amorphous Si layer cannot be used.

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。 2-7) After the heat treatment process at 450 ° C. or higher in the above manufacturing process and before forming the wiring and the electrode pad portion, a hydrogen ion implanted layer in which high concentration hydrogen ions are implanted to a predetermined depth is formed. Form. Hydrogen ions are implanted at a dose of 5 × 10 16 to 1 × 10 17 / cm 2 of 1000 KeV to form a hydrogen ion implanted layer below the insulating layer, for example, at a depth of about 10 μm from the surface.

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。   Thereafter, a plurality of internal wirings and bump electrodes connected to the CCD or CMOS sensor unit are formed, and at the same time, an overflow drain wiring connected to the exposed overflow drain layer in the scribe line is formed.

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。   2-8) The surface of the solid-state imaging device and the etching groove in the scribe line are sealed with an epoxy resin, the surface of the epoxy resin is optically polished to expose the bump electrode, and a UV tape or the like is attached. To protect the surface.

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。   2-9) Strain is generated in the hydrogen ion implanted layer formed in “2-7) by local heating by laser irradiation, laser water jet irradiation, etc., the support substrate is pulled and separated, and the single crystal Si layer remaining under the insulating layer remains. Etching is performed, and an antireflection film and an infrared cut film-attached glass or transparent film are bonded to the exposed insulating film with a UV irradiation curable or visible light irradiation curable transparent adhesive.

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。   At this time, when forming transparent electrodes such as ITO, IZO and ZnO on the separated overflow barrier layer and overflow drain wiring surface by sputtering, vapor deposition, etc., the insulating film is also etched.

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。   2-10) Ultra-thin back-illuminated solid-state imaging device in which one side is resin-sealed by full-cut dicing of epoxy-based resin filled in the scribe line from the back side, which has a vertical overflow drain structure and an electron A back-illuminated solid-state imaging device having a shutter function can be manufactured.

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。   2-11) When connecting the back-illuminated solid-state imaging device to the PCB, the UV tape is peeled off and the conductive paste, solder paste, or the like is connected via the bump electrodes provided in the back-illuminated solid-state imaging device.

（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。 (3) In the case of combined use of the porous Si layer separation method and the hydrogen ion implantation layer separation method The seed substrate is separated from the ion implantation layer formed on the seed substrate, and the support substrate is separated from the porous Si layer formed on the support substrate. The “porous silicon layer + ion-implanted layer separation method” for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure with an ultrathin SOI layer including a strained Si layer and an electronic shutter function is described below. explain.

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。   In this embodiment, hydrogen ions are implanted for separation, but other than this, a rare gas such as nitrogen or helium can be used.

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。   For example, in the case of hydrogen ion implantation, a plasma generation means is used in addition to an ion implantation apparatus that performs mass separation and scanning of a hydrogen ion beam (same as a conventional ion implantation apparatus that implants impurities such as boron and phosphorus into a Si substrate). A hydrogen negative ion beam implantation apparatus that generates a plasma containing hydrogen, extracts a hydrogen negative ion beam from the plasma, and implants the hydrogen negative ions to a predetermined depth may be used.

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。 3-1) An n + -type first single-crystal Si layer of 1 to 2 μm is formed by Si epitaxial growth on the surface of a seed substrate that is a p-type single-crystal Si substrate, and a predetermined depth below the first single-crystal Si layer A hydrogen ion implanted layer is formed by implanting a high concentration of hydrogen ions. Hydrogen ions are implanted at a dose of 5 × 10 16 to 1 × 10 17 / cm 2 of 200 to 300 KeV to form a hydrogen ion implanted layer at a depth of about 2 to 3 μm.

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。   When an n + type single crystal Si substrate is used as a seed substrate, it is only necessary to form a hydrogen ion implanted layer in which high concentration hydrogen ions are implanted at a predetermined depth of 1 to 2 μm.

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。 3-2) According to the double porous Si layer separation method described above, a porous Si layer is formed on the support substrate by anodization, and a second single crystal Si layer is formed on the upper surface of the porous Si layer by epitaxial growth. Then, an insulating layer made of the thermal oxide film SiO 2 or SiO 2 / Si 3 N 4 / SiO 2 is formed on the upper surface of the second single crystal Si layer.

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。   3-3) The support substrate and the seed substrate are polymerized and bonded by van der Waals force. Then, it is covalently bonded by performing a heat treatment at 400 ° C. for 30 minutes. However, care must be taken because the implanted hydrogen ions are detached when heated to 500 ° C. or higher.

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。   3-4) Hydrogen ions provided on the seed substrate by peeling annealing such as 500 ° C. for 10 to 20 minutes or rapid heating and rapid cooling (halogen lamp annealing at 800 ° C. for several seconds, Xe flash lamp annealing at 1000 ° C. for several milliseconds, etc.) The hydrogen ion-implanted layer is distorted by pressure action and crystal rearrangement in the hydrogen microbubbles in the implanted layer, and the seed substrate is pulled and peeled off.

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。   At this time, the back surface of the support substrate and the seed substrate is attached with UV tape or the like, and tensile peeling is performed using the UV tape. At this time, it is desirable to adjust the porosity of the porous Si layer to about 30 to 40% so as not to cause peeling in the porous Si layer provided on the support substrate.

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。   3-5) The surface of the first single crystal Si layer exposed on the peeled surface of the seed substrate is etched by hydrogen annealing to form 1 to 2 μm of an n + type first single crystal Si layer serving as an overflow drain layer. Using the first single crystal Si layer as a seed, a p-type third single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer is formed by Si epitaxial growth to form 1 to 2 μm. Further, the light receiving sensor layer is formed by Si epitaxial growth using the third single crystal Si layer as a seed. Then, p-type, n-type or i-type fourth single crystal Si layers 3 to 4 um are formed.

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。   Therefore, on the support substrate, a p-type, n-type or i-type fourth single crystal Si layer (3 to 4 um) to be a light-receiving sensor layer / p-type third single crystal Si layer (1) of an overflow barrier layer is provided. ~ 2um) / n + type first single crystal Si layer (1-2 μm) / overflow drain layer / insulating film / second single crystal Si layer (10 μm) / porous Si layer (second support side low porous Si) An SOI substrate of layer (10 μm) / support side highly porous Si layer (5 μm) / first support side low porous Si layer (10 μm)) / single crystal Si substrate can be manufactured.

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。   At this time, when the n + -type first single crystal Si layer is a strain applying semiconductor layer composed of a SiGe layer to which Ge is added in an amount of 20 to 30%, the strain applying Si layer is used as a seed to produce strained Si by Si epitaxial growth. An overflow barrier layer as a layer and a light receiving sensor layer as a strained Si layer can be formed. In this strained Si layer, an electron mobility which is 1.76 times higher than that of a normal single crystal Si layer can be obtained.

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。   3-6) A back-illuminated solid-state imaging device such as a CCD or CMOS sensor including a light receiving sensor, a horizontal and vertical transfer register, an output circuit, a charge transfer electrode, and the like is formed in the fourth single crystal Si layer. A plurality of wirings and bump electrodes connected to are formed.

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。   At this time, as described in “1-7) Formation of solid-state imaging device (formation of overflow drain wiring)”, an overflow drain wiring connected to the n + -type overflow drain layer is formed by etching the inside of the scribe line. .

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。   However, since the overflow barrier layer and the light-receiving sensor layer are formed by Si epitaxial growth using the first single crystal Si layer, which is the n + type overflow drain layer from which the seed substrate has been peeled off, as the seed, the n + type overflow drain layer has n + The type poly Si layer or the n + type amorphous Si layer cannot be used.

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。   3-7) The surface of the solid-state imaging device and the inside of the etching groove are sealed with an epoxy resin, the surface of the epoxy resin is optically polished to expose the bump electrode, and the surface is protected by attaching a UV tape or the like.

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。   3-8) Separation occurs in the porous Si layer (support side high porous Si layer (5 μm)) by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, etc. to separate the support substrate, and the second single crystal Etch the remaining Si layer / second support side low porous Si layer, and paste the glass or transparent film with antireflection film and infrared cut film on the exposed insulating film with UV irradiation curing or visible light irradiation curing type transparent adhesive Match.

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。   At this time, when forming transparent electrodes such as ITO, IZO and ZnO on the separated overflow barrier layer and overflow drain wiring surface by sputtering, vapor deposition, etc., the insulating film is also etched.

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。   3-9) An ultra-thin back-illuminated solid-state imaging device in which an epoxy resin filled in a scribe line from the back surface is fully cut and subjected to resin sealing on one side, and includes a vertical overflow drain structure and an electronic shutter A back-illuminated solid-state imaging device having a function can be manufactured.

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。   3-10) When connecting the back-illuminated solid-state imaging device to the PCB, the UV tape is peeled off and the conductive paste or solder paste is used to connect via the bump electrodes provided on the back-illuminated solid-state imaging device.

（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。 (4) Combined use of SIMOX method and hydrogen ion implantation layer separation method Ultra-thin SOI layer including strained Si layer by separating from ion implantation layer formed under buried insulating layer (BOX layer) of SIMOX method The “SIMOX method + ion-implanted layer separation method” for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to the above will be described below.

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。   In this embodiment, hydrogen ions are implanted for separation, but other than this, a rare gas such as nitrogen or helium can be used.

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。   In addition, for example, in the case of hydrogen ion implantation, a plasma generating means is used in addition to an ion implantation apparatus that mass-separates and scans a hydrogen ion beam (same as a conventional ion implantation apparatus that implants impurities such as boron and phosphorus into a Si substrate). A hydrogen negative ion beam implantation apparatus that generates a plasma containing hydrogen, extracts a hydrogen negative ion beam from the plasma, and implants the hydrogen negative ions to a predetermined depth may be used.

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。   4-1) An n <+> type first single crystal Si layer serving as an overflow drain layer is formed by 1 to 2 [mu] m by Si epitaxial growth on the surface of a seed substrate which is a p type single crystal Si substrate.

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。   4-2) An oxygen ion implantation layer is formed by implanting oxygen ions at a high concentration below the first single crystal Si layer, and a nitrogen ion implantation layer is formed by implanting nitrogen ions at a high concentration at the same position. To do. Then, a buried insulating layer (BOX layer) of silicon oxynitride is formed by chemically reacting oxygen ions, nitrogen ions and silicon atoms of the first single crystal Si layer by high-temperature heat treatment. At this time, a thermal oxide film is formed on the surface of the seed substrate.

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。   In the case of an n + type single crystal Si seed substrate, oxygen ions are implanted at a high concentration to a predetermined depth of 1 to 2 μm to form an oxygen ion implanted layer, and nitrogen ions are further concentrated at the same position. To form a nitrogen ion-implanted layer, followed by high-temperature heat treatment to chemically react oxygen ions, nitrogen ions, and silicon atoms of the first single crystal Si layer, thereby filling a silicon oxynitride buried insulating layer (BOX layer) May be formed.

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。   Further, at this time, oxygen ions may be implanted at a high concentration to form a silicon oxide buried insulating layer (BOX layer), or nitrogen ions may be implanted at a high concentration to form a silicon nitride buried insulating layer (BOX layer). .

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。   4-3) After removing the thermal oxide film on the seed substrate surface and further etching by hydrogen annealing, the p-type second single crystal Si layer of the overflow barrier layer is formed by Si epitaxial growth using the first single crystal Si layer as a seed. Further, a p-, n-, or i-type third single-crystal Si layer of the light-receiving sensor layer is formed by 3 to 4 μm by Si epitaxial growth using the second single-crystal Si layer as a seed.

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。   At this time, when the first single crystal Si layer is a strain applying semiconductor layer composed of a SiGe layer to which Ge is added at 20 to 30%, the second single crystal Si layer and the third single crystal Si layer are formed as a strained Si layer. It can be. In this strained Si layer, an electron mobility which is 1.76 times higher than that of a normal single crystal Si layer can be obtained.

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。   4-4) A back-illuminated solid-state imaging device such as a CCD or CMOS sensor including a light receiving sensor, horizontal and vertical transfer registers, an output circuit, a charge transfer electrode, and the like is formed in the third single crystal Si layer.

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。   At this time, as described in “1-7) Formation of solid-state imaging device (formation of overflow drain wiring)”, the inside of the scribe line is etched to form an n + -type overflow drain layer.

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。   However, since the overflow barrier layer and the light receiving sensor layer are formed by Si epitaxial growth using the first single crystal Si layer which is the n + type overflow drain layer as a seed, the n + type poly Si layer is formed on the n + type overflow drain layer. Alternatively, an n + type amorphous Si layer cannot be used.

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。 4-5) After the heat treatment process at 450 ° C. or higher in the above manufacturing process and before forming the wiring and the electrode pad portion, a hydrogen ion implanted layer in which high-concentration hydrogen ions are implanted to a predetermined depth is formed. Form. Hydrogen ions are implanted at a dose of 5 × 10 16 to 1 × 10 17 / cm 2 of 1000 KeV to form a hydrogen ion implanted layer at a depth of about 10 μm.

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。   Thereafter, a plurality of wirings and bump electrodes connected to the CCD or CMOS sensor unit are formed, and simultaneously, an overflow drain wiring connected to the exposed overflow drain layer in the scribe line is formed.

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。     4-6) The surface of the solid-state imaging device and the etching groove in the scribe line are sealed with an epoxy resin, the surface of the epoxy resin is optically polished to expose the bump electrode, and a UV tape is attached. And protect the surface.

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。   4-7) Strain is generated in the hydrogen ion implanted layer formed in “2-7) by local heating by laser irradiation, laser water jet irradiation, etc., and the supporting substrate is pulled and separated, and the single crystal Si layer remaining under the insulating layer remains. Etching is performed, and an antireflection film and an infrared cut film-attached glass or transparent film are bonded to the exposed insulating film with a UV irradiation curable or visible light irradiation curable transparent adhesive.

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。   At this time, when a transparent conductive film such as ITO, IZO, ZnO or the like is formed on the separated overflow barrier layer and overflow drain wiring surface by sputtering, vapor deposition, etc., the insulating film is also etched.

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。   4-8) An ultra-thin back-illuminated solid-state imaging device in which an epoxy resin filled in a scribe line from the back surface is fully cut and diced on one side, and has a vertical overflow drain structure and an electronic shutter A back-illuminated solid-state imaging device having a function can be manufactured.

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。   4-9) When connecting the back-illuminated solid-state imaging device to the PCB, the UV tape is peeled off and the conductive paste, solder paste, etc. are connected via the bump electrodes provided on the back-illuminated solid-state imaging device.

（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。 (5) In the case of the porous Si layer separation method A back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure by an ultrathin Si layer including a strained Si layer and an electronic shutter function by separating from the porous Si layer The “porous Si layer separation method” to be manufactured will be described below.

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。   5-1) First supporting low porous Si layer of about 10 μm, high porous Si layer of about 20 μm, second supporting low porosity by anodizing the support substrate in accordance with the above double porous Si layer separation method A quality Si layer of about 10 μm is formed.

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。   5-2) Next, the support substrate is pre-baked in a CVD epitaxial growth apparatus at about 1000 to 1100 ° C. as a hydrogen atmosphere to seal the porous holes on the surface of the second support low porous Si layer of the support substrate. The surface is flattened, the temperature in the CVD epitaxial growth apparatus is lowered to about 1020 ° C., CVD is performed using silane gas and diborane gas as source gases, and Si epitaxial growth is performed on the upper surface of the second support low porous Si layer. An n + -type first single crystal Si layer to be an overflow drain layer is formed by 1 to 2 μm.

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。   Further, 1 to 2 μm of a p-type second single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer is formed by Si epitaxial growth using the first single crystal Si layer as a seed.

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。   Subsequently, 3 to 4 μm of p-, n-, or i-type third single-crystal Si layers serving as light-receiving sensor layers are formed by Si epitaxial growth using the second single-crystal Si layer as a seed.

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。   At this time, when the first single crystal Si layer is a strain applying semiconductor layer composed of a SiGe layer to which Ge is added at 20 to 30%, the second single crystal Si layer and the third single crystal Si layer are formed as a strained Si layer. It can be. In this strained Si layer, an electron mobility which is 1.76 times higher than that of a normal single crystal Si layer can be obtained.

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。   5-3) A back-illuminated solid-state imaging device such as a CCD or CMOS sensor including a light receiving sensor, horizontal and vertical transfer registers, an output circuit, a charge transfer electrode, and the like is formed in the third single crystal Si layer.

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。   At this time, as described in “1-7) Formation of solid-state imaging device (formation of overflow drain wiring)”, an overflow drain wiring connected to the n + -type overflow drain layer is formed by etching the inside of the scribe line. .

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。   However, since the overflow barrier layer and the light receiving sensor layer are formed by Si epitaxial growth using the first single crystal Si layer as the n + type overflow drain layer as a seed, the n + type poly Si layer or n + is formed on the overflow drain layer. A type of amorphous Si layer cannot be used.

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。   5-4) Seal the surface of the solid-state imaging device and the etching groove in the scribe line with epoxy resin, etc., optically polish the surface of this epoxy resin, etc. to expose the bump electrode, and stick UV tape etc. And protect the surface.

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。   5-5) The support substrate is separated from the high porous Si layer by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, etc., and the high porous Si layer peeling residue and the second supporting low porous Si layer are etched. The first single crystal Si layer that is the overflow drain layer is exposed.

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。   At this time, a transparent conductive film such as ITO, IZO, ZnO or the like may be formed on the separated overflow drain layer and overflow drain wiring surface by sputtering, vapor deposition, or the like. As a result, it is possible to prevent deterioration in characteristics due to variations in the thickness of the first single crystal Si layer, which is an overflow drain layer due to etching of the high porous Si layer peeling residue and the second support low porous Si layer.

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。   5-6) A glass or a transparent film with an antireflection film and an infrared cut film is bonded to the exposed first single crystal Si layer with a UV irradiation curing or visible light irradiation curing type transparent adhesive.

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。   5-7) Ultra-thin back-illuminated solid-state imaging in which one side is resin-sealed by full-cut dicing of epoxy-based resin filled in the scribe line from the back side and glass or transparent film with anti-reflection film and infrared cut film A back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function can be manufactured.

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。   5-8) When connecting the back-illuminated solid-state imaging device to the PCB, the UV tape is peeled off, and the conductive paste, solder paste, etc. are connected via the bump electrodes provided on the back-illuminated solid-state imaging device.

（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。 (6) In case of ion implantation layer separation method By separating from the strained portion of the formed ion implantation layer, a back-illuminated solid having a vertical overflow drain structure by an ultra-thin Si layer including a strained Si layer and an electronic shutter function The “ion implantation layer separation method” for manufacturing the imaging device will be described below.

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。   In this embodiment, hydrogen ions are implanted for separation, but other than this, a rare gas such as nitrogen or helium can be used.

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。   In addition, for example, in the case of hydrogen ion implantation, a plasma generating means is used in addition to an ion implantation apparatus that mass-separates and scans a hydrogen ion beam (same as a conventional ion implantation apparatus that implants impurities such as boron and phosphorus into a Si substrate). A hydrogen negative ion beam implantation apparatus that generates a plasma containing hydrogen, extracts a hydrogen negative ion beam from the plasma, and implants the hydrogen negative ions to a predetermined depth may be used.

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。   6-1) On the surface of a p-type single crystal Si seed substrate, an n + -type first single crystal Si layer of an overflow drain layer is formed by 1 to 2 μm by Si epitaxial growth.

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。   In the case of an n + type single crystal Si seed substrate, it is not necessary to form a 1 to 2 μm n + type first single crystal Si layer by Si epitaxial growth.

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。   6-2) An overflow barrier layer composed of a p-type second single-crystal Si layer is formed by Si epitaxial growth using the first single-crystal Si layer as a seed by CVD, and then the second single-crystal Si is further formed. Using the layer as a seed, 4 to 5 μm of a light receiving sensor layer made of a p-, n-, or i-type third single crystal Si layer is formed by Si epitaxial growth.

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。   At this time, when the first single crystal Si layer is a strain-applied semiconductor layer made of a SiGe layer to which Ge is added at 20 to 30%, an overflow made of the strained Si layer is formed by Si epitaxial growth using the strain-applied semiconductor layer as a seed. A barrier layer and a light receiving sensor layer can be formed. In this strained Si layer, an electron mobility which is 1.76 times higher than that of a normal single crystal Si layer can be obtained.

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。   6-3) A CCD or CMOS sensor solid-state image sensor including a plurality of light receiving sensors, horizontal and vertical transfer registers, an output circuit, and the like is formed in the third single crystal Si layer. As described in “Formation of (formation of overflow drain wiring)”, the inside of the scribe line is etched to expose the overflow drain layer of the n + layer first single crystal Si layer.

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。   At this time, since the overflow barrier layer and the light receiving sensor layer of single crystal Si are formed by Si epitaxial growth using the overflow drain layer as a seed, the overflow drain layer must be an n + type single crystal Si or SiGe layer, and n + The type poly Si layer or the n + type amorphous Si layer cannot be used.

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。   6-4) After the heat treatment process at 450 ° C. or higher in the above manufacturing process and before forming the wiring and the electrode pad portion, a hydrogen ion implanted layer in which high-concentration hydrogen ions are implanted to a predetermined depth is formed. Form. Hydrogen ions are implanted at a dose of 5 × 10 16 to 1 × 10 17 / cm 2 of 1000 KeV, and for example, a hydrogen ion implanted layer is formed at a depth of about 10 μm from the surface.

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。   Thereafter, a plurality of wirings and bump electrodes connected to the CCD or CMOS sensor unit are formed, and simultaneously, an overflow drain wiring connected to the exposed overflow drain layer in the scribe line is formed.

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。   6-5) The surface of the solid-state imaging device and the etching groove in the scribe line are sealed with epoxy resin, the surface of this epoxy resin is optically polished to expose the bump electrode, and UV tape or the like is attached. And protect the surface.

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。   6-6) Strain is generated in the hydrogen ion implantation layer formed in “6-4” by local heating by laser irradiation, laser water jet irradiation, etc., and the supporting substrate is pulled and separated, and the remaining single crystal Si layer is etched. To expose the overflow drain layer.

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。   At this time, transparent electrodes such as ITO, IZO, ZnO, etc. may be formed on the separated overflow drain layer and overflow drain wiring surface by sputtering, vapor deposition, or the like. As a result, it is possible to prevent deterioration in characteristics due to variations in the thickness of the single crystal Si layer, which is an overflow drain layer due to etching of the remaining separated single crystal Si layer.

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。   A glass or transparent film with an antireflection film and an infrared cut film is bonded to the exposed overflow drain layer with a UV irradiation curable or visible light irradiation curable transparent adhesive.

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。   6-7) Ultra-thin, back-illuminated solid-state imaging in which one side is resin-sealed by full-cut dicing of epoxy resin filled in the scribe line from the back surface, antireflection film and glass or transparent film with infrared cut film A back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function can be manufactured.

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。   6-8) When connecting the back-illuminated solid-state imaging device to the PCB, the UV tape is peeled off, and the conductive paste, solder paste, etc. are connected via the bump electrodes provided in the back-illuminated solid-state imaging device.

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。   In the above embodiment, the present invention is applied to the manufacture of a frame transfer (FT) CCD type back-illuminated solid-state imaging device, but other interline (IL) type CCD back-illuminated type. Solid-state imaging device, CMOS back-illuminated solid-state imaging device, CMD (Charge Modulation Device) type back-illuminated solid-state imaging device, BCMD (Bulk Charge Modulated Device) -type back-illuminated type The present invention can also be applied to manufacture of a solid-state imaging device, a threshold voltage modulation type back-illuminated solid-state imaging device and the like.

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。It is a schematic explanatory drawing explaining the manufacturing process of a back irradiation type solid-state imaging device. 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。It is a schematic explanatory drawing explaining the manufacturing process of a back irradiation type solid-state imaging device. 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。It is a schematic explanatory drawing explaining the manufacturing process of a back irradiation type solid-state imaging device. 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。It is a schematic explanatory drawing explaining the manufacturing process of a back irradiation type solid-state imaging device. 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。It is a schematic explanatory drawing explaining the manufacturing process of a back irradiation type solid-state imaging device. 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。It is a schematic explanatory drawing explaining the manufacturing process of a back irradiation type solid-state imaging device. 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。It is a schematic explanatory drawing explaining the manufacturing process of a back irradiation type solid-state imaging device. 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。It is a schematic explanatory drawing explaining the manufacturing process of a back irradiation type solid-state imaging device. 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。It is a schematic explanatory drawing explaining the manufacturing process of a back irradiation type solid-state imaging device. 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。It is a schematic explanatory drawing explaining the manufacturing process of a back irradiation type solid-state imaging device. 他の実施形態の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of other embodiment. 他の実施形態の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of other embodiment. 他の実施形態の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of other embodiment. 他の実施形態の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of other embodiment. 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。It is a schematic explanatory drawing explaining the manufacturing process of a back irradiation type solid-state imaging device. 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。It is a schematic explanatory drawing explaining the manufacturing process of a back irradiation type solid-state imaging device. 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。It is a schematic explanatory drawing explaining the manufacturing process of a back irradiation type solid-state imaging device. 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。It is a schematic explanatory drawing explaining the manufacturing process of a back irradiation type solid-state imaging device. 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。It is a schematic explanatory drawing explaining the manufacturing process of a back irradiation type solid-state imaging device.

符号の説明Explanation of symbols

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 10 Seed substrate
11 Si single crystal substrate for seed
12 Low porous Si layer for first seed
13 Highly porous Si layer for seed
14 Low porous Si layer for second seed
20 Support substrate
21 Si single crystal substrate for support
22 First support low porous Si layer
23 High porous Si layer for support
24 Low porous Si layer for second support
31 1st single crystal Si layer
32 Second single crystal Si layer
33 Third single crystal Si layer
34 Insulating layer
40 Etching groove
41 n + type poly-Si film
42 Light receiving sensor area
43 Gate insulation film
44 Vertical transfer electrode
46 Bump electrode
50 Semiconductor substrate
51 Resin for sealing
52 UV tape
53 Transparent adhesive
54 Protective glass
55 Low reflection film

Claims (176)

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。 While forming a solid-state imaging device on a semiconductor substrate layer provided with an overflow drain layer,
Forming a groove exposing the overflow drain layer by etching the semiconductor substrate layer along a scribe line;
Provide at least the overflow drain layer on the wall surface of the groove,
A back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure formed by cutting the semiconductor substrate along the scribe line and an electronic shutter function. 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。 While forming a solid-state imaging device on a semiconductor substrate layer on which a transparent electrode film serving as an overflow drain layer is disposed,
Forming a groove reaching the transparent electrode film by etching the semiconductor substrate layer along a scribe line;
Provide at least wiring that is electrically connected to the transparent electrode film on the wall surface of the groove,
A back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure formed by cutting the semiconductor substrate along the scribe line and an electronic shutter function. 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。   3. The vertical overflow according to claim 1, wherein a single crystal Si layer is provided on the semiconductor substrate layer, and a diode junction surface of the solid-state imaging device is formed on the single crystal Si layer. 4. A back-illuminated solid-state imaging device having a drain structure and an electronic shutter function. 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。   The vertical overflow drain structure according to claim 1 or 2, wherein a strained Si layer is provided on the semiconductor substrate layer, and a diode junction surface of the solid-state imaging device is formed on the strained Si layer. And a back-illuminated solid-state imaging device having an electronic shutter function. 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。   The semiconductor substrate layer is provided with a p-type poly-Si layer and a single-crystal Si layer, which serve as an overflow barrier layer, which are polymerized with each other, and the solid-state imaging device is provided at the interface between the p-type poly-Si layer and the single-crystal Si layer. 3. A back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 1, wherein a diode junction surface is formed. 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。   The semiconductor substrate layer is provided with a p-type a-Si layer serving as an overflow barrier layer and a single-crystal Si layer that are polymerized with each other, and the solid-state imaging is provided at the interface between the p-type a-Si layer and the single-crystal Si layer. 3. A back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 1, wherein a diode junction surface of the element is formed. 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。   The semiconductor substrate layer is provided with a p-type poly Si layer and a strained Si layer, which serve as an overflow barrier layer, polymerized with each other, and a diode junction of the solid-state image sensor at the interface between the p-type poly Si layer and the strained Si layer The back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 1, wherein a surface is formed. 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。   A p-type a-Si layer serving as an overflow barrier layer and a strained Si layer are polymerized on the semiconductor substrate layer, and the solid-state imaging device is provided at the interface between the p-type a-Si layer and the strained Si layer. 3. A back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 1, wherein a diode junction surface is formed. 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。   A buried layer having the same conductivity type as that of the overflow barrier layer is formed in a ring shape surrounding the solid-state image sensor region between the scribe line and the solid-state image sensor region in the semiconductor substrate layer and above the overflow barrier layer. The back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 1 or 2, wherein the back-illuminated solid-state imaging device has an electronic shutter function. 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。   A well having the same conductivity type as the overflow barrier layer is formed on the wall surface of the groove formed along the scribe line in the semiconductor substrate layer, and the solid-state imaging device region is surrounded by the well. A back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 1 or 2. 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。 Forming a semiconductor substrate layer including an overflow drain layer on a support substrate;
Forming a solid-state image sensor at a required position of the semiconductor substrate layer;
Forming a groove exposing the overflow drain layer by etching the semiconductor substrate layer on which the solid-state imaging element is formed along a scribe line;
Providing at least the overflow drain layer with wiring on the wall surface of the groove;
Forming a semiconductor substrate layer having the overflow drain layer and the solid-state imaging element by peeling from the support substrate;
A method of manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure having a step of cutting the semiconductor substrate layer along the scribe line and an electronic shutter function. 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。 A seed substrate in which a first single crystal Si layer serving as the overflow drain layer is stacked on a first single crystal Si substrate in which a first porous Si layer is stacked,
After bonding to a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked,
Separating the first single crystal Si substrate in the first porous Si layer;
The support substrate having a laminated structure in the order of the first single crystal Si layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate that becomes the overflow drain layer from the upper layer side The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 2, wherein: 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。   The second single-crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and the third single-crystal Si layer serving as a light-receiving sensor layer are sequentially formed on the first single-crystal Si layer by Si epitaxial growth. Item 13. A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to Item 12. 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。   14. A vertical overflow drain structure and an electron according to claim 13, wherein a CCD type solid-state image pickup device or a CMOS type solid-state image pickup device is formed on the third single crystal Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a shutter function. 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。 A seed substrate in which a SiGe layer serving as the overflow drain layer is laminated on a first single crystal Si substrate on which a first porous Si layer is laminated,
After bonding to a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked,
Separating the first single crystal Si substrate in the first porous Si layer;
The support substrate having a stacked structure in the order of SiGe layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate to be the overflow drain layer from the upper layer side is formed. 12. A method of manufacturing a backside illumination solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11. 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。   16. The vertical type according to claim 15, wherein a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having an overflow drain structure and an electronic shutter function. 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。   17. The vertical overflow drain structure and electronic shutter according to claim 16, wherein a CCD type solid-state image pickup device or a CMOS type solid-state image pickup device is formed on the second strained Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a function. 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。   The sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate, the sealing resin is filled in the groove formed in the scribe line portion, and then the sealing resin is surface-polished to provide the groove. The electrode that is electrically connected to the wiring is exposed, and the exposed surface of the electrode is protected with UV tape or the like, and the supporting substrate is formed in the second porous Si layer portion by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. 18. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 14 or 17, wherein the semiconductor substrate layer is formed by peeling from a semiconductor substrate layer. 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。   The insulating film is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and the glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive. 19. The vertical overflow drain structure and electronic shutter function according to claim 18, wherein the sealing resin and the glass or the transparent film filled in the scribe line are cut at a time along the scribe line. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。 By ion-implanting the first single-crystal Si substrate to form a first ion-implanted layer, the first single-crystal Si layer / first ion-implanted layer / first single-crystal Si that becomes the overflow drain layer from the upper layer side A seed substrate having a laminated structure in the order of the substrates,
After bonding to a support substrate provided with an insulating film on the upper surface of the second single crystal Si substrate,
Separating the first single crystal Si substrate in the first ion implantation layer portion;
12. The support substrate having a stacked structure in the order of a first single crystal Si layer / insulating film / second single crystal Si substrate that becomes the overflow drain layer from an upper layer side is formed. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function. 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。   The second single-crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and the third single-crystal Si layer serving as a light-receiving sensor layer are sequentially formed on the first single-crystal Si layer by Si epitaxial growth. Item 20. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to Item 20. 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。   A CCD-type solid-state imaging device or a CMOS-type solid-state imaging device is formed on the third single-crystal Si layer, and then ion implantation is performed on the second single-crystal Si substrate below the insulating film to separate the support substrate. 22. The vertical overflow drain structure according to claim 21, wherein after forming the second ion implantation layer used in the step, required internal wiring and bump electrodes of the CCD solid-state image pickup device or the CMOS solid-state image pickup device are formed. And a method of manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having an electronic shutter function. 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。 By performing ion implantation on the SiGe substrate to form a first ion implantation layer, a seed substrate having a stacked structure in the order of the SiGe layer / first ion implantation layer / SiGe substrate serving as the overflow drain layer from the upper layer side,
After bonding to the support substrate provided with an insulating film on the upper surface of the single crystal Si substrate,
Separating the SiGe substrate in the first ion implantation layer portion;
12. The vertical overflow drain structure according to claim 11, wherein the support substrate is formed in a stacked structure of an SiGe layer / insulating film / single crystal Si substrate as the overflow drain layer from the upper layer side. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having an electronic shutter function. 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。   24. The vertical type according to claim 23, wherein a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having an overflow drain structure and an electronic shutter function. 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。   A CCD-type solid-state imaging device or a CMOS-type solid-state imaging device is formed on the second strained Si layer, and then ion implantation is performed on the single crystal Si substrate below the insulating film to be used for peeling of the support substrate. The vertical overflow drain structure and the electron according to claim 21, wherein after forming the two ion implantation layers, required internal wiring and bump electrodes of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a shutter function. 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。   The sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate, the sealing resin is filled in the groove formed in the scribe line portion, and then the sealing resin is surface-polished to provide the groove. The electrode that is electrically connected to the wiring is exposed, and the exposed surface of the electrode is protected with UV tape or the like, and is peeled off from the support substrate in the second ion implantation layer portion by laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. 26. The method of manufacturing a backside illumination solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 22 or 25, wherein a substrate layer is formed. 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。   The insulating film is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and the glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive. 27. A vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 26, wherein the sealing resin and the glass or the transparent film filled in the scribe line are cut at a time along the scribe line. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。 By performing ion implantation on the first single-crystal Si substrate to form an ion-implanted layer, the first single-crystal Si layer / ion-implanted layer / first single-crystal Si substrate that becomes the overflow drain layer from the upper layer side in this order A seed substrate with a laminated structure
After bonding to a support substrate composed of a second single crystal Si substrate in which a porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked,
Separating the first single crystal Si substrate in the ion implantation layer portion;
The supporting substrate is formed in the order of the first single crystal Si layer / insulating film / second single crystal Si layer / porous Si layer / second single crystal Si substrate which is the overflow drain layer from the upper layer side. 12. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11. 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。   3. A third single crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and a fourth single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the first single crystal Si layer by Si epitaxial growth. Item 29. A method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to Item 28. 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。   30. A vertical overflow drain structure and an electron according to claim 29, wherein a CCD type solid-state image pickup device or a CMOS type solid-state image pickup device is formed on the fourth single crystal Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a shutter function. 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。 By performing ion implantation on the SiGe substrate to form an ion implantation layer, a seed substrate having a stacked structure in the order of the SiGe layer / ion implantation layer / SiGe substrate serving as the overflow drain layer from the upper layer side,
After bonding to a support substrate made of a single crystal Si substrate in which a porous Si layer, a first single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked,
Separating the SiGe substrate in the ion implantation layer portion;
The support substrate having a stacked structure in the order of SiGe layer / insulating film / first single crystal Si layer / porous Si layer / single crystal Si substrate to be the overflow drain layer is formed from the upper layer side. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11. 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。   32. The vertical type according to claim 31, wherein a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having an overflow drain structure and an electronic shutter function. 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。   33. A vertical overflow drain structure and an electronic shutter according to claim 32, wherein a CCD solid-state imaging device or a CMOS solid-state imaging device is formed on the second strained Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a function. 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。   The sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate, the sealing resin is filled in the groove formed in the scribe line portion, and then the sealing resin is surface-polished to provide the groove. Expose the electrode connected to the wiring and protect the exposed surface of this electrode with UV tape, etc., and peel it from the support substrate in the porous Si layer by high pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, etc. 34. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 30 or 33, wherein the semiconductor substrate layer is formed. 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。   The insulating film is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and the glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive. 35. A vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 34, wherein the sealing resin and the glass or the transparent film filled in the scribe line are cut at a time along the scribe line. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。 Injecting oxygen ions and / or nitrogen ions to a predetermined depth of the single-crystal Si substrate to form a first ion-implanted layer, and heat treatment to form an insulating film from the first ion-implanted layer,
12. The vertical substrate according to claim 11, wherein the support substrate is formed in a laminated structure in the order of the first single crystal Si layer / insulating film / single crystal Si substrate that becomes the overflow drain layer from the upper layer side. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having an overflow drain structure and an electronic shutter function. 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。   The second single-crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and the third single-crystal Si layer serving as a light-receiving sensor layer are sequentially formed on the first single-crystal Si layer by Si epitaxial growth. Item 37. A method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to Item 36. 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。   A CCD-type solid-state imaging device or a CMOS-type solid-state imaging device is formed on the third single-crystal Si layer, and then ion implantation is performed on the single-crystal Si substrate below the insulating film to be used for peeling the support substrate. 38. A vertical overflow drain structure and an electron according to claim 37, wherein after forming the second ion implantation layer, required internal wiring and bump electrodes of the CCD solid-state image pickup device or the CMOS solid-state image pickup device are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a shutter function. 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。 Oxygen ions and / or nitrogen ions are implanted to a predetermined depth of a single crystal Si substrate provided with a SiGe layer by Si epitaxial growth to form a first ion implantation layer, and heat treatment is carried out to form the first ion implantation layer. Form an insulating film,
12. The vertical overflow drain structure according to claim 11, wherein the support substrate is formed in a stacked structure of an SiGe layer / insulating film / single crystal Si substrate as the overflow drain layer from the upper layer side. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having an electronic shutter function. 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。   40. The vertical type according to claim 39, wherein a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having an overflow drain structure and an electronic shutter function. 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。   A CCD-type solid-state imaging device or a CMOS-type solid-state imaging device is formed on the second strained Si layer, and then ion implantation is performed on the single crystal Si substrate below the insulating film to be used for peeling of the support substrate. 41. A vertical overflow drain structure and an electron according to claim 40, wherein after forming the two ion implantation layers, required internal wiring and bump electrodes of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a shutter function. 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。   The sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate, the sealing resin is filled in the groove formed in the scribe line portion, and then the sealing resin is surface-polished to provide the groove. The electrode that is electrically connected to the wiring is exposed, and the exposed surface of the electrode is protected with UV tape or the like, and is peeled off from the support substrate in the second ion implantation layer portion by laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. 42. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 38 or 41, wherein a substrate layer is formed. 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。   The insulating film is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and the glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive. The vertical overflow drain structure and the electronic shutter function according to claim 42, wherein the sealing resin and the glass or the transparent film filled in the scribe line are cut at a time along the scribe line. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。 A first single crystal Si layer serving as the overflow drain layer is stacked on a single crystal Si substrate on which a porous Si layer is stacked,
The vertical overflow drain structure according to claim 11, wherein the support substrate is formed in the order of the first single crystal Si layer / porous Si layer / single crystal Si substrate from the upper layer side. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having an electronic shutter function. 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。   The second single-crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and the third single-crystal Si layer serving as a light-receiving sensor layer are sequentially formed on the first single-crystal Si layer by Si epitaxial growth. Item 44. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to Item 44. 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。   46. A vertical overflow drain structure and an electron according to claim 45, wherein a CCD type solid-state image pickup device or a CMOS type solid-state image pickup device is formed on said third single crystal Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a shutter function. 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。 Laminating a SiGe layer serving as the overflow drain layer on a single crystal Si substrate laminated with a porous Si layer,
12. The vertical overflow drain structure and the electronic shutter function according to claim 11, wherein the supporting substrate is formed from the upper layer side so as to have a stacked structure in the order of SiGe layer / porous Si layer / single crystal Si substrate. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。   48. The vertical type according to claim 47, wherein a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having an overflow drain structure and an electronic shutter function. 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。   49. A vertical overflow drain structure and an electronic shutter according to claim 48, wherein a CCD type solid-state image pickup device or a CMOS type solid-state image pickup device is formed on said second strained Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a function. 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。   The sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate, the sealing resin is filled in the groove formed in the scribe line portion, and then the sealing resin is surface-polished to provide the groove. Expose the electrode connected to the wiring and protect the exposed surface of this electrode with UV tape, etc., and peel it from the support substrate in the porous Si layer by high pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, etc. 50. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 46 or 49, wherein the semiconductor substrate layer is formed. 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。   The insulating film is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and the glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive. The vertical overflow drain structure and the electronic shutter function according to claim 50, wherein the sealing resin and the glass or the transparent film filled in the scribe line are cut at a time along the scribe line. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。 A first single crystal Si layer serving as the overflow drain layer is laminated on a single crystal Si substrate,
12. The vertical overflow drain structure and the electronic shutter function according to claim 11, wherein the support substrate having a laminated structure in the order of the first single crystal Si layer / single crystal Si substrate is formed from the upper layer side. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。   The second single-crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and the third single-crystal Si layer serving as a light-receiving sensor layer are sequentially formed on the first single-crystal Si layer by Si epitaxial growth. Item 52. A method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to Item 52. 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。   A CCD solid-state imaging device or a CMOS solid-state imaging device is formed on the third single crystal Si layer, and then ion implantation is performed on the single crystal Si substrate below the overflow drain layer to peel off the support substrate. 54. A vertical overflow drain structure and an electron according to claim 53, wherein after forming an ion implantation layer to be used, required internal wiring and bump electrodes of the CCD solid-state image pickup device or the CMOS solid-state image pickup device are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a shutter function. 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。 Laminating a SiGe layer to be the overflow drain layer on a single crystal Si substrate,
12. The back-illuminated solid having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11, wherein the support substrate has a stacked structure of an SiGe layer / single crystal Si substrate in order from the upper layer side. Manufacturing method of imaging apparatus. 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。   56. The vertical type according to claim 55, wherein a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having an overflow drain structure and an electronic shutter function. 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。   A CCD-type solid-state imaging device or a CMOS-type solid-state imaging device is formed on the second strained Si layer, and then ion implantation is performed on the single crystal Si substrate below the overflow drain layer to be used for peeling the support substrate. 57. The vertical overflow drain structure and electronic shutter according to claim 56, wherein after the ion implantation layer is formed, required internal wiring and bump electrodes of the CCD solid-state image sensor or the CMOS solid-state image sensor are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a function. 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。   The sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate, the sealing resin is filled in the groove formed in the scribe line portion, and then the sealing resin is surface-polished to provide the groove. The electrode that is electrically connected to the wiring is exposed, and the exposed surface of the electrode is protected with UV tape or the like, and the semiconductor substrate layer is peeled off from the support substrate in the ion implantation layer by laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. 58. A method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 46 or 57, wherein: 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。   The insulating film is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and the glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive. 59. A vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 58, wherein the sealing resin and the glass or the transparent film filled in the scribe line are cut at a time along the scribe line. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。 A seed substrate in which a p-type first single-crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and an n + -type poly-Si layer serving as the overflow drain layer are sequentially stacked on a first single-crystal Si substrate on which a first porous Si layer is stacked. The
After bonding to a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked,
Separating the first single crystal Si substrate in the first porous Si layer;
From the upper layer side, the p-type first single-crystal Si layer serving as the overflow barrier layer / the n + -type poly-Si layer serving as the overflow drain layer / insulating film / second single-crystal Si layer / second porous Si layer / second 12. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11, wherein the support substrate has a laminated structure in the order of single crystal Si substrates. 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。   The p-type, n-type, or i-type third single crystal Si layer serving as a light-receiving sensor layer is formed on the p-type first single crystal Si layer by Si epitaxial growth. 60. A method of manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure according to 60 and an electronic shutter function. 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。   62. A vertical overflow drain structure and an electron according to claim 61, wherein a CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device is formed on said third single crystal Si layer, and a required internal wiring and bump electrode are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a shutter function. 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。 A seed substrate in which a p-type SiGe layer as an overflow barrier layer and an n + -type poly-Si layer as an overflow drain layer are sequentially laminated on a first single crystal Si substrate on which a first porous Si layer is laminated,
After bonding to a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked,
Separating the first single crystal Si substrate in the first porous Si layer;
From the upper layer side, the p-type SiGe layer serving as the overflow barrier layer / the n + -type poly Si layer serving as the overflow drain layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 11, wherein the support substrate is formed in a laminated structure of the following order. 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。   64. A vertical overflow drain according to claim 63, wherein a p-type, n-type or i-type strained Si layer to be a light receiving sensor layer is formed on the p-type SiGe layer by Si epitaxial growth. A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a structure and an electronic shutter function. 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。   65. A vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 64, wherein a CCD type solid-state image pickup device or a CMOS type solid-state image pickup device is formed on the strained Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。   The sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate, the sealing resin is filled in the groove formed in the scribe line portion, and then the sealing resin is surface-polished to provide the groove. The electrode connected to the wiring is exposed, and the exposed surface of the electrode is protected with UV tape or the like. From the support substrate in the second porous Si layer by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. 66. A method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 62 or 65, wherein the semiconductor substrate layer is formed by peeling. 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。   The insulating film is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and the glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive. 67. The vertical overflow drain structure and electronic shutter function according to claim 66, wherein the sealing resin and the glass or the transparent film filled in the scribe line are cut at a time along the scribe line. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。 A p-type, n-type or i-type first single-crystal Si layer, a p-type poly-Si layer serving as an overflow barrier layer, and the overflow are formed on a first single-crystal Si substrate on which a first porous Si layer is laminated. A seed substrate in which n + -type poly-Si layers to be drain layers are sequentially stacked
After bonding to a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked,
Separating the first single crystal Si substrate in the first porous Si layer;
From the upper layer side, the p-type, n-type, or i-type first single-crystal Si layer / p-type poly-Si layer serving as the overflow barrier layer / n + -type poly-Si layer serving as the overflow drain layer / insulating film / 12. The vertical overflow drain structure according to claim 11, wherein the support substrate is formed in a laminated structure in the order of second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate. And a method of manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having an electronic shutter function. 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。   69. A p-type, n-type, or i-type third single-crystal Si layer serving as a light-receiving sensor layer is formed on the first single-crystal Si layer by Si epitaxial growth. Manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function. 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。   70. A vertical overflow drain structure and an electron according to claim 69, wherein a CCD type solid-state image pickup device or a CMOS type solid-state image pickup device is formed on said third single crystal Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a shutter function. 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。 A p-type, n-type or i-type SiGe layer, a p-type poly-Si layer serving as an overflow barrier layer, and the overflow drain layer are formed on a first single crystal Si substrate on which a first porous Si layer is laminated. A seed substrate in which n + type poly-Si layers are sequentially laminated,
After bonding to a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked,
Separating the first single crystal Si substrate in the first porous Si layer;
From the upper layer side, the p-type, n-type or i-type SiGe layer / p-type poly-Si layer serving as the overflow barrier layer / n + -type poly-Si layer serving as the overflow drain layer / insulating film / second single crystal 12. The vertical overflow drain structure and electronic shutter function according to claim 11, wherein the supporting substrate is formed in a laminated structure in the order of Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device. 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。   72. The vertical overflow drain structure according to claim 71, wherein a p-type, n-type, or i-type strained Si layer serving as a light-receiving sensor layer is formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having an electronic shutter function. 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。   73. A vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 72, wherein a CCD type solid-state image pickup device or a CMOS type solid-state image pickup device is formed on said strained Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。   The sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate, the sealing resin is filled in the groove formed in the scribe line portion, and then the sealing resin is surface-polished to provide the groove. The electrode connected to the wiring is exposed, and the exposed surface of the electrode is protected with UV tape or the like. From the support substrate in the second porous Si layer by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. 74. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 70 or 73, wherein the semiconductor substrate layer is formed by peeling. 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。   The insulating film is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and the glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive. A vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 74, wherein the sealing resin and the glass or the transparent film filled in the scribe line are cut at a time along the scribe line. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。 A p-type, n-type or i-type first single-crystal Si layer, a p-type poly-Si layer serving as an overflow barrier layer, and the overflow are formed on a first single-crystal Si substrate on which a first porous Si layer is laminated. A seed substrate in which n + type a-Si layers to be the drain layer are sequentially stacked,
After bonding to a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked,
Separating the first single-crystal Si layer in the first porous Si layer;
From the upper layer side, p-type, n-type or i-type first single crystal Si layer / p-type poly-Si layer serving as the overflow barrier layer / n + -type a-Si layer / insulating film serving as the overflow drain layer 12. The vertical overflow drain according to claim 11, wherein the support substrate has a laminated structure in the order of / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate. A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a structure and an electronic shutter function. 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。   77. A vertical overflow drain structure and an electron according to claim 76, wherein a CCD type solid-state image pickup device or a CMOS type solid-state image pickup device is formed on said first single crystal Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a shutter function. 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。 A p-type, n-type or i-type SiGe layer, a p-type poly-Si layer serving as an overflow barrier layer, and the overflow drain layer are formed on a first single crystal Si substrate on which a first porous Si layer is laminated. A seed substrate in which n + type a-Si layers are sequentially stacked,
After bonding to a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked,
Separating the first single-crystal Si layer in the first porous Si layer;
P-type, n-type or i-type SiGe layer from the upper layer side / p-type poly-Si layer serving as an overflow barrier layer / n + -type a-Si layer serving as an overflow drain layer / insulating film / second single crystal Si layer 12. The vertical overflow drain structure and the electronic shutter function according to claim 11, wherein the support substrate having a stacked structure in the order of / second porous Si layer / second single crystal Si substrate is formed. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。   79. A vertical overflow drain structure according to claim 78, wherein a p-type, n-type or i-type strained Si layer serving as a light-receiving sensor layer is formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having an electronic shutter function. 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。   80. A vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 79, wherein a CCD type solid-state image pickup device or a CMOS type solid-state image pickup device is formed on the strained Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。   The sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate, the sealing resin is filled in the groove formed in the scribe line portion, and then the sealing resin is surface-polished to provide the groove. The electrode connected to the wiring is exposed, and the exposed surface of the electrode is protected with UV tape or the like. From the support substrate in the second porous Si layer by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 77 or 80, wherein the semiconductor substrate layer is formed by peeling. 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。   The insulating film is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and the glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive. 82. A vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 81, wherein the sealing resin and the glass or the transparent film filled in the scribe line are cut at a time along the scribe line. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。 A p-type, n-type or i-type first single crystal Si layer, a p-type a-Si layer serving as an overflow barrier layer; A seed substrate in which n + type a-Si layers to be the overflow drain layer are sequentially stacked,
After bonding to a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked,
Separating the first single-crystal Si layer in the first porous Si layer;
From the upper layer side, the p-type, n-type or i-type first single crystal Si layer / p-type a-Si layer serving as the overflow barrier layer / n + -type a-Si layer serving as the overflow drain layer / insulation 12. The vertical overflow according to claim 11, wherein the support substrate has a laminated structure in the order of film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a drain structure and an electronic shutter function. 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。   84. A vertical overflow drain structure and an electron according to claim 83, wherein a CCD type solid-state image pickup device or a CMOS type solid-state image pickup device is formed on said first single crystal Si layer, and required internal wiring and bump electrodes are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a shutter function. 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。 A first monocrystalline Si substrate on which a first porous Si layer is laminated, a p-type, n-type or i-type SiGe layer, a p-type a-Si layer serving as an overflow barrier layer, and the overflow drain layer; A seed substrate in which n + type a-Si layers are sequentially stacked
After bonding to a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked,
Separating the first single-crystal Si layer in the first porous Si layer;
From the upper layer side, the p-type, n-type or i-type SiGe layer / p-type a-Si layer serving as the overflow barrier layer / n + -type a-Si layer serving as the overflow drain layer / insulating film / second 12. The vertical overflow drain structure and the electrons according to claim 11, wherein the support substrate is formed in a laminated structure in the order of single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a shutter function. 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。   86. A vertical overflow drain structure according to claim 85, wherein a p-type, n-type or i-type strained Si layer serving as a light-receiving sensor layer is formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having an electronic shutter function. 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。   87. A vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 86, wherein a CCD solid-state image pickup device or a CMOS solid-state image pickup device is formed on the strained Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。   The sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate, the sealing resin is filled in the groove formed in the scribe line portion, and then the sealing resin is surface-polished to provide the groove. The electrode connected to the wiring is exposed, and the exposed surface of the electrode is protected with UV tape or the like. From the support substrate in the second porous Si layer by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. 88. The method of manufacturing a backside illumination solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 84 or 87, wherein the semiconductor substrate layer is formed by peeling. 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。   The insulating film is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and the glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film is attached to the insulating film with a transparent adhesive. The vertical overflow drain structure and the electronic shutter function according to claim 88, wherein the sealing resin and the glass or the transparent film filled in the scribe line are cut at a time along the scribe line. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。 Forming a semiconductor substrate layer including an overflow barrier layer on a support substrate;
Forming a solid-state image sensor at a required position of the semiconductor substrate layer;
Forming a groove in the semiconductor substrate including the overflow barrier layer by etching the semiconductor substrate layer on which the solid-state imaging element is formed along a scribe line;
Providing at least an overflow drain wiring on the wall surface of the groove;
Peeling the semiconductor substrate layer from the support substrate;
Etching the peeling surface of the semiconductor substrate layer from the support substrate to expose the overflow drain wiring;
Providing a transparent conductive film to be an overflow drain layer on the etched release surface,
A method of manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure having a step of cutting a semiconductor substrate layer provided with the transparent conductive film along the scribe line and an electronic shutter function. 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。 A seed substrate in which a first single crystal Si layer serving as the overflow barrier layer is stacked on a first single crystal Si substrate in which a first porous Si layer is stacked,
After bonding to a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked,
Separating the first single crystal Si substrate in the first porous Si layer;
The support substrate having a laminated structure in the order of the first single-crystal Si layer / insulating film / second single-crystal Si layer / second porous Si layer / second single-crystal Si substrate serving as the overflow barrier layer from the upper layer side The manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, wherein: 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。   92. A vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 91, wherein a third single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer is formed on said first single crystal Si layer by Si epitaxial growth. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。   95. A vertical overflow drain structure and an electron according to claim 92, wherein a CCD type solid-state image pickup device or a CMOS type solid-state image pickup device is formed on said third single crystal Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a shutter function. 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。 A seed substrate in which a p-type SiGe layer serving as the overflow barrier layer is laminated on a first single crystal Si substrate on which a first porous Si layer is laminated,
After bonding to a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked,
Separating the first single crystal Si substrate in the first porous Si layer;
The support substrate having a stacked structure in the order of p-type SiGe layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate to be the overflow barrier layer from the upper layer side is formed. The manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90. 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。   95. A back-illuminated solid having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 94, wherein a strained Si layer serving as a light-receiving sensor layer is formed on the p-type SiGe layer by Si epitaxial growth. Manufacturing method of imaging apparatus. 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。   96. A vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 95, wherein a CCD solid-state imaging device or a CMOS solid-state imaging device is formed on the strained Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。   The backside illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 93 or 96, wherein the groove is formed by etching until the insulating film is exposed. Manufacturing method. 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。   The sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate, the sealing resin is filled in the groove formed in the scribe line portion, and then the sealing resin is surface-polished to provide the groove. The electrode connected to the overflow drain wiring is exposed and the exposed surface of the electrode is protected with UV tape or the like, and the support is supported on the second porous Si layer by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 97, wherein the semiconductor substrate layer is formed by peeling from a substrate. 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。   The overflow barrier layer is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, the overflow drain wiring is exposed, and an n-type ITO film, ZnO film, or IZO film is formed on the entire surface of the overflow barrier layer. 99. The method of manufacturing a backside illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 98, wherein the overflow drain layer is formed by forming the transparent conductive film made of 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。   The sealing resin filled in the scribe line along the scribe line after sticking a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film on the overflow drain layer with a transparent adhesive; The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 99, wherein the glass or the transparent film is cut at a time. 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。 By ion-implanting the first single-crystal Si substrate to form a first ion-implanted layer, the first single-crystal Si layer / first ion-implanted layer / first single-crystal Si serving as the overflow barrier layer from the upper layer side. A seed substrate having a laminated structure in the order of the substrates,
After bonding to a support substrate provided with an insulating film on the upper surface of the second single crystal Si substrate,
Separating the first single crystal Si substrate in the first ion implantation layer portion;
The support substrate according to claim 90, wherein the support substrate has a stacked structure in the order of the first single crystal Si layer / insulating film / second single crystal Si substrate that serves as the overflow barrier layer from the upper layer side. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function. 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。   102. A vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 101, wherein a second single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer is formed on said first single crystal Si layer by Si epitaxial growth. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。   A CCD solid-state imaging device or a CMOS solid-state imaging device is formed on the second single crystal Si layer, and then ion implantation is performed on the second single crystal Si substrate below the insulating film to separate the support substrate. 105. The vertical overflow drain structure according to claim 102, wherein after forming the second ion implantation layer used in the step, required internal wiring and bump electrodes of the CCD solid-state imaging device or CMOS solid-state imaging device are formed. And a method of manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having an electronic shutter function. 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。 By performing ion implantation on the SiGe substrate to form a first ion implantation layer, a seed substrate having a stacked structure in the order of the SiGe layer / first ion implantation layer / SiGe substrate serving as the overflow barrier layer from the upper layer side,
After bonding to the support substrate provided with an insulating film on the upper surface of the single crystal Si substrate,
Separating the SiGe substrate in the first ion implantation layer portion;
The vertical overflow drain structure according to claim 90, wherein the support substrate has a stacked structure in the order of an SiGe layer / insulating film / single crystal Si substrate serving as the overflow barrier layer from an upper layer side. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having an electronic shutter function. 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。   105. A back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 104, wherein a strained Si layer serving as a light-receiving sensor layer is formed on said SiGe layer by Si epitaxial growth Manufacturing method. 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。   A CCD-type solid-state imaging device or a CMOS-type solid-state imaging device is formed on the strained Si layer, and then ion implantation is performed on the single-crystal Si substrate below the insulating film to be used for peeling the support substrate. 106. The vertical overflow drain structure and electronic shutter function according to claim 105, wherein after forming the injection layer, required internal wiring and bump electrodes of said CCD type solid-state image pickup device or said CMOS type solid-state image pickup device are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device. 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。   107. The backside illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 103 or 106, wherein the trench is formed by etching until the insulating film is exposed. Manufacturing method. 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。   The sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate, the sealing resin is filled in the groove formed in the scribe line portion, and then the sealing resin is surface-polished to provide the groove. The exposed electrode is exposed to the overflow drain wiring, and the exposed surface of the electrode is protected by UV tape or the like, and is peeled from the support substrate in the second ion implantation layer by laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. 108. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 107, wherein a semiconductor substrate layer is formed. 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。   The overflow barrier layer is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, the overflow drain wiring is exposed, and an n-type ITO film, ZnO film, or IZO film is formed on the entire surface of the overflow barrier layer. 109. The method of manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 108, wherein the overflow drain layer is formed by forming the transparent conductive film. 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。   The sealing resin filled in the scribe line along the scribe line after sticking a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film on the overflow drain layer with a transparent adhesive; The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 109, wherein the glass or the transparent film is cut at a time. 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。 By performing ion implantation on the first single-crystal Si substrate to form an ion-implanted layer, the first single-crystal Si layer / ion-implanted layer / first single-crystal Si substrate that becomes the overflow barrier layer from the upper layer side in this order A seed substrate with a laminated structure
After bonding to a support substrate composed of a second single crystal Si substrate in which a porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked,
Separating the first single crystal Si substrate in the ion implantation layer portion;
The support substrate is formed in the order of the first single crystal Si layer / insulating film / second single crystal Si layer / porous Si layer / second single crystal Si substrate that serves as the overflow barrier layer from the upper layer side. The manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90. 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。   The vertical overflow drain structure and electronic shutter function according to claim 111, wherein a third single-crystal Si layer serving as a light-receiving sensor layer is formed on the first single-crystal Si layer by Si epitaxial growth. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。   113. A vertical overflow drain structure and an electron according to claim 112, wherein a CCD type solid-state image pickup device or a CMOS type solid-state image pickup device is formed on said third single crystal Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a shutter function. 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。 By performing ion implantation on the SiGe substrate to form an ion implantation layer, a seed substrate having a stacked structure in the order of SiGe layer / ion implantation layer / SiGe substrate serving as the overflow barrier layer from the upper layer side,
After bonding to a support substrate made of a single crystal Si substrate in which a porous Si layer, a first single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked,
Separating the SiGe substrate in the ion implantation layer portion;
The support substrate having a stacked structure in the order of SiGe layer / insulating film / first single crystal Si layer / porous Si layer / single crystal Si substrate to be the overflow barrier layer from the upper layer side is formed. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90. 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。   115. A back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 114, wherein a strained Si layer serving as a light-receiving sensor layer is formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth. Manufacturing method. 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。   116. A vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 115, wherein a CCD solid-state image pickup device or a CMOS solid-state image pickup device is formed on the strained Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。   117. The back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 113 or 116, wherein the trench is formed by etching until the insulating film is exposed. Manufacturing method. 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。   The sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate, the sealing resin is filled in the groove formed in the scribe line portion, and then the sealing resin is surface-polished to provide the groove. Expose the electrode connected to the overflow drain wiring and protect the exposed surface of this electrode with UV tape or the like. From the support substrate in the porous Si layer by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, etc. 118. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 117, wherein the semiconductor substrate layer is formed by peeling. 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。   The overflow barrier layer is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, the overflow drain wiring is exposed, and an n-type ITO film, ZnO film, or IZO film is formed on the entire surface of the overflow barrier layer. 119. The method of manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 118, wherein the overflow drain layer is formed by forming the transparent conductive film. 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。   The sealing resin filled in the scribe line along the scribe line after sticking a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film on the overflow drain layer with a transparent adhesive; 120. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 119, wherein the glass or the transparent film is cut at a time. 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。 Injecting oxygen ions and / or nitrogen ions to a predetermined depth of the single-crystal Si substrate to form a first ion-implanted layer, and heat treatment to form an insulating film from the first ion-implanted layer,
The vertical substrate according to claim 90, wherein the support substrate having a laminated structure in the order of a first single crystal Si layer / insulating film / single crystal Si substrate serving as the overflow barrier layer from an upper layer side is formed. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having an overflow drain structure and an electronic shutter function. 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。   122. A vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 121, wherein a second single crystal Si layer serving as a light receiving sensor layer is formed on said first single crystal Si layer by Si epitaxial growth. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。   A CCD-type solid-state imaging device or a CMOS-type solid-state imaging device is formed on the second single-crystal Si layer, and then ion implantation is performed on the single-crystal Si substrate below the insulating film to be used for peeling the support substrate. The vertical overflow drain structure and the electron according to claim 122, wherein after forming the second ion implantation layer, required internal wiring and bump electrodes of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a shutter function. 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。 Oxygen ions and / or nitrogen ions are implanted to a predetermined depth of a single crystal Si substrate provided with a SiGe layer by Si epitaxial growth to form a first ion implantation layer, and heat treatment is carried out to form the first ion implantation layer. Form an insulating film,
The vertical overflow drain structure according to claim 90, wherein the support substrate has a stacked structure in the order of an SiGe layer / insulating film / single crystal Si substrate serving as the overflow barrier layer from an upper layer side. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having an electronic shutter function. 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。   125. A back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 124, wherein a strained Si layer serving as a light-receiving sensor layer is formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth. Manufacturing method. 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。   A CCD-type solid-state imaging device or a CMOS-type solid-state imaging device is formed on the strained Si layer, and then ion implantation is performed on the single-crystal Si substrate below the insulating film to be used for peeling the support substrate. 126. A vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 125, wherein after the injection layer is formed, required internal wiring and bump electrodes of the CCD solid-state imaging device or the CMOS solid-state imaging device are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device. 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。   127. The back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 123 or 126, wherein the groove is formed by etching until the insulating film is exposed. Manufacturing method. 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。   The sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate, the sealing resin is filled in the groove formed in the scribe line portion, and then the sealing resin is surface-polished to provide the groove. The exposed electrode is connected to the overflow drain wiring, and the exposed surface of the electrode is protected with UV tape or the like, and is peeled off from the support substrate at the second ion implantation layer portion by laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. 128. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 127, wherein the semiconductor substrate layer is formed. 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。   The overflow barrier layer is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, the overflow drain wiring is exposed, and an n-type ITO film, ZnO film, or IZO film is formed on the entire surface of the overflow barrier layer. 129. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 128, wherein the overflow drain layer is formed by forming the transparent conductive film comprising: 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。   The sealing resin filled in the scribe line along the scribe line after sticking a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film on the overflow drain layer with a transparent adhesive; 131. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 129, wherein the glass or the transparent film is cut at a time. 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。 A first single crystal Si layer serving as the overflow drain layer is stacked on a single crystal Si substrate on which a porous Si layer is stacked,
The vertical overflow drain structure according to claim 90, wherein the support substrate is formed in the order of the first single crystal Si layer / porous Si layer / single crystal Si substrate from the upper layer side. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having an electronic shutter function. 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。   The second single-crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and the third single-crystal Si layer serving as a light-receiving sensor layer are sequentially formed on the first single-crystal Si layer by Si epitaxial growth. 131. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to item 131. 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。   135. A vertical overflow drain structure and an electron according to claim 132, wherein a CCD type solid-state image pickup device or a CMOS type solid-state image pickup device is formed on said third single crystal Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a shutter function. 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。 Laminating a SiGe layer serving as the overflow drain layer on a single crystal Si substrate laminated with a porous Si layer,
The vertical overflow drain structure and electronic shutter function according to claim 90, characterized in that said support substrate having a laminated structure in the order of SiGe layer / porous Si layer / single crystal Si substrate is formed from the upper layer side. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。   135. The vertical type according to claim 134, wherein a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having an overflow drain structure and an electronic shutter function. 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。   136. The vertical overflow drain structure and electronic shutter according to claim 135, wherein a CCD type solid-state image pickup device or a CMOS type solid-state image pickup device is formed on the second strained Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a function. 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。   The back-illuminated solid having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 133 or 136, wherein the groove is formed by etching until the porous Si layer is exposed. Manufacturing method of imaging apparatus. 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。   The sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate, the sealing resin is filled in the groove formed in the scribe line portion, and then the sealing resin is surface-polished to provide the groove. Expose the electrode connected to the overflow drain wiring and protect the exposed surface of this electrode with UV tape or the like. From the support substrate in the porous Si layer by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, etc. 142. The method of manufacturing a backside illumination solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 137, wherein the semiconductor substrate layer is formed by peeling. 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。   The overflow drain layer is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and the overflow drain wiring is exposed, and an n-type ITO film, ZnO film, or IZO film is formed on the entire surface of the overflow drain layer. 138. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 138, wherein the transparent conductive film is formed to form the overflow drain electrode. 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。   The sealing resin filled in the scribe line along the scribe line after sticking a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film on the overflow drain layer with a transparent adhesive; 140. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 139, wherein the glass or the transparent film is cut at a time. 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。 A first single crystal Si layer serving as the overflow drain layer is laminated on a single crystal Si substrate,
The vertical overflow drain structure and the electronic shutter function according to claim 90, wherein the support substrate is formed in a laminated structure in order of the first single crystal Si layer / single crystal Si substrate from the upper layer side. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。   The second single-crystal Si layer serving as an overflow barrier layer and the third single-crystal Si layer serving as a light-receiving sensor layer are sequentially formed on the first single-crystal Si layer by Si epitaxial growth. 141. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to item 141. 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。   A CCD solid-state imaging device or a CMOS solid-state imaging device is formed on the third single crystal Si layer, and then ion implantation is performed on the single crystal Si substrate below the overflow drain layer to peel off the support substrate. 143. A vertical overflow drain structure and an electron according to claim 142, wherein after forming an ion implantation layer to be used, required internal wiring and bump electrodes of said CCD type solid-state imaging device or said CMOS type solid-state imaging device are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a shutter function. 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。 Laminating a SiGe layer to be the overflow drain layer on a single crystal Si substrate,
The back-illuminated solid having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, characterized in that the support substrate having a stacked structure of an SiGe layer / single crystal Si substrate in order from the upper layer side is formed. Manufacturing method of imaging apparatus. 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。   145. The vertical type according to claim 144, wherein a first strained Si layer serving as an overflow barrier layer and a second strained Si layer serving as a light receiving sensor layer are sequentially formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having an overflow drain structure and an electronic shutter function. 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。   A CCD-type solid-state imaging device or a CMOS-type solid-state imaging device is formed on the second strained Si layer, and then ion implantation is performed on the single crystal Si substrate below the overflow drain layer to be used for peeling the support substrate. 146. The vertical overflow drain structure and electronic shutter according to claim 145, wherein after forming the ion implantation layer, required internal wiring and bump electrodes of the CCD solid-state image pickup device or the CMOS solid-state image pickup device are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a function. 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。   148. The backside illuminated solid-state imaging having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 143 or 146, wherein the groove is formed by etching until the ion implantation layer is exposed. Device manufacturing method. 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。   The sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate, the sealing resin is filled in the groove formed in the scribe line portion, and then the sealing resin is surface-polished to provide the groove. Expose the electrode connected to the overflow drain wiring and protect the exposed surface of this electrode with UV tape or the like. From the support substrate in the porous Si layer by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, etc. 148. The method of manufacturing a backside illumination solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 147, wherein the semiconductor substrate layer is formed by peeling. 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。   The overflow drain layer is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, and the overflow drain wiring is exposed, and an n-type ITO film, ZnO film, or IZO film is formed on the entire surface of the overflow drain layer. 150. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 148, wherein the transparent conductive film made of is used as the overflow drain electrode. 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。   The sealing resin filled in the scribe line along the scribe line after sticking a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film on the overflow drain layer with a transparent adhesive; 150. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 149, wherein the glass or the transparent film is cut at a time. 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。 A seed substrate in which a p-type first single crystal Si layer serving as the overflow barrier layer is stacked on a first single crystal Si substrate in which a first porous Si layer is stacked,
After bonding to a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked,
Separating the first single crystal Si substrate in the first porous Si layer;
The support having a stacked structure in the order of p-type first single-crystal Si layer / insulating film / second single-crystal Si layer / second porous Si layer / second single-crystal Si substrate serving as the overflow barrier layer from the upper layer side The manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, wherein a substrate is formed. 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。   The p-type, n-type, or i-type third single crystal Si layer serving as a light-receiving sensor layer is formed on the p-type first single crystal Si layer by Si epitaxial growth. 151. A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure according to 151 and an electronic shutter function. 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。   153. A vertical overflow drain structure and an electron according to claim 152, wherein a CCD type solid-state image pickup device or a CMOS type solid-state image pickup device is formed on said third single crystal Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a shutter function. 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。 A seed substrate in which a p-type SiGe layer serving as the overflow barrier layer is laminated on a first single crystal Si substrate on which a first porous Si layer is laminated,
After bonding to a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked,
Separating the first single crystal Si substrate in the first porous Si layer;
The support substrate having a stacked structure in the order of p-type SiGe layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal Si substrate to be the overflow barrier layer from the upper layer side is formed. The manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90. 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。   155. The vertical overflow drain according to claim 154, wherein a p-type, n-type or i-type strained Si layer serving as a light-receiving sensor layer is formed on the p-type SiGe layer by Si epitaxial growth. A manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a structure and an electronic shutter function. 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。   156. The vertical overflow drain structure and electronic shutter function according to claim 155, wherein a CCD solid-state image sensor or a CMOS solid-state image sensor is formed on the strained Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。   157. The backside illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 153 or 156, wherein the trench is formed by etching until the insulating film is exposed. Manufacturing method. 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。   The sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate, the sealing resin is filled in the groove formed in the scribe line portion, and then the sealing resin is surface-polished to provide the groove. The electrode connected to the overflow drain wiring is exposed and the exposed surface of the electrode is protected with UV tape or the like, and the support is supported on the second porous Si layer by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. 158. The method of manufacturing a backside illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 157, wherein the semiconductor substrate layer is formed by peeling from a substrate. 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。   The overflow barrier layer is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, the overflow drain wiring is exposed, and an n-type ITO film, ZnO film, or IZO film is formed on the entire surface of the overflow barrier layer. 159. The method of manufacturing a backside illumination solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 158, wherein the transparent drain conductive film is formed to form the overflow drain layer. 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。   The sealing resin filled in the scribe line along the scribe line after sticking a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film on the overflow drain layer with a transparent adhesive; 160. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 159, wherein the glass or the transparent film is cut at a time. 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。 A p-type, n-type or i-type first single-crystal Si layer and a p-type poly-Si layer serving as an overflow barrier layer were sequentially laminated on the first single-crystal Si substrate on which the first porous Si layer was laminated. Seed substrate
After bonding to a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked,
Separating the first single crystal Si substrate in the first porous Si layer;
From the upper layer side, the p-type, n-type or i-type first single-crystal Si layer / p-type poly-Si layer serving as the overflow barrier layer / insulating film / second single-crystal Si layer / second porous Si layer The back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, wherein the support substrate has a stacked structure in the order of / a second single crystal Si substrate. Production method. 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。   163. A p-type, n-type, or i-type third single-crystal Si layer serving as a light-receiving sensor layer is formed on the first single-crystal Si layer by Si epitaxial growth. Manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function. 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。   163. A vertical overflow drain structure and an electron according to claim 162, wherein a CCD type solid-state imaging device or a CMOS type solid-state imaging device is formed on said third single crystal Si layer, and a required internal wiring and bump electrode are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a shutter function. 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。 A seed substrate in which a p-type, n-type or i-type SiGe layer and a p-type poly-Si layer serving as the overflow barrier layer are sequentially laminated on a first single crystal Si substrate on which a first porous Si layer is laminated ,
After bonding to a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked,
Separating the first single crystal Si substrate in the first porous Si layer;
From the upper layer side, the p-type, n-type or i-type SiGe layer / p-type poly-Si layer to be an overflow barrier layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer / second single crystal The manufacturing method of a back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, wherein the support substrate has a stacked structure in the order of Si substrates. 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。   166. The vertical overflow drain structure according to claim 164, wherein a p-type, n-type, or i-type strained Si layer serving as a light-receiving sensor layer is formed on the SiGe layer by Si epitaxial growth. A manufacturing method of a backside illumination type solid-state imaging device having an electronic shutter function. 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。   166. A vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 165, wherein a CCD type solid-state image pickup device or a CMOS type solid-state image pickup device is formed on said strained Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. Manufacturing method of backside illumination type solid-state imaging device. 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。   167. The backside illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 163 or 166, wherein the trench is formed by etching until the insulating film is exposed. Manufacturing method. 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。   The sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate, the sealing resin is filled in the groove formed in the scribe line portion, and then the sealing resin is surface-polished to provide the groove. The electrode connected to the overflow drain wiring is exposed and the exposed surface of the electrode is protected with UV tape or the like, and the support is supported on the second porous Si layer by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. 167. The method of manufacturing a backside illumination solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 167, wherein the semiconductor substrate layer is formed by peeling from a substrate. 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。   The overflow barrier layer is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, the overflow drain wiring is exposed, and an n-type ITO film, ZnO film, or IZO film is formed on the entire surface of the overflow barrier layer. 169. The method of manufacturing a backside illumination solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 168, wherein the overflow drain layer is formed by forming the transparent conductive film. 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。   The sealing resin filled in the scribe line along the scribe line after sticking a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film on the overflow drain layer with a transparent adhesive; 170. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 169, wherein the glass or the transparent film is cut at a time. 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。 A p-type, n-type or i-type first single crystal Si layer and a p-type a-Si layer serving as the overflow barrier layer are laminated on a first single crystal Si substrate on which a first porous Si layer is laminated. The seed substrate
After bonding to a support substrate made of a second single crystal Si substrate in which a second porous Si layer, a second single crystal Si layer, and an insulating film are sequentially stacked,
Separating the first single crystal Si substrate in the first porous Si layer;
P-type, n-type or i-type first single crystal Si layer / p-type a-Si layer / insulating film / second single crystal Si layer / second porous Si layer serving as the overflow barrier layer from the upper layer side The back-illuminated solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 90, wherein the support substrate has a stacked structure in the order of / a second single crystal Si substrate. Production method. 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。   172. A vertical overflow drain structure and an electron according to claim 171, wherein a CCD type solid-state image pickup device or a CMOS type solid-state image pickup device is formed on said first single crystal Si layer, and necessary internal wiring and bump electrodes are formed. A method for manufacturing a back-illuminated solid-state imaging device having a shutter function. 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。   173. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 172, wherein the groove is formed by etching until the insulating film is exposed. 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。   The sealing resin is applied to the upper surface of the support substrate, the sealing resin is filled in the groove formed in the scribe line portion, and then the sealing resin is surface-polished to provide the groove. The electrode connected to the overflow drain wiring is exposed and the exposed surface of the electrode is protected with UV tape or the like, and the support is supported on the second porous Si layer by high-pressure fluid jet injection, laser irradiation, laser water jet irradiation, or the like. 178. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 173, wherein the semiconductor substrate layer is formed by peeling from a substrate. 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。   The overflow barrier layer is exposed by etching the peeled surface of the peeled semiconductor substrate layer, the overflow drain wiring is exposed, and an n-type ITO film, ZnO film, or IZO film is formed on the entire surface of the overflow barrier layer. 175. The method of manufacturing a backside illumination type solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 174, wherein the overflow drain layer is formed by forming the transparent conductive film comprising: 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。   The sealing resin filled in the scribe line along the scribe line after sticking a glass or transparent film provided with an antireflection film and an infrared cut film on the overflow drain layer with a transparent adhesive; 175. The method of manufacturing a backside illumination solid-state imaging device having a vertical overflow drain structure and an electronic shutter function according to claim 175, wherein the glass or the transparent film is cut at a time.
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