JP2018073851A - 半導体装置、製造方法、及び、固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２枚の基板を貼り合わせて構成する際に、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができるようにする。【解決手段】金属で形成された第１の電極を有する第１の基板と、第１の基板に貼り合わされる基板であって、金属で形成された第２の電極を有する第２の基板とを備え、第１の電極が形成される溝の側面と、第１の電極と金属接合される第２の電極が形成される溝の側面には、鋭角な凹凸が形成されている半導体装置が提供される。本技術は、例えば、CMOSイメージセンサ等の固体撮像装置に適用することができる。【選択図】図３

Description

本技術は、半導体装置、製造方法、及び、固体撮像装置に関し、特に、２枚の基板を貼り合わせて構成する際に、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができるようにした半導体装置、製造方法、及び、固体撮像装置に関する。

従来、２次元構造の半導体装置の高集化は、微細プロセスの導入と実装密度の向上によって実現されてきたが、これらによる２次元構造の高集化には、物理的な限界がある。そこで、さらなる半導体装置の小型化及び画素の高密度化を実現するため、３次元構造の半導体装置が開発されている。

また、特許文献１には、表面に形成された凹部内に、銅（Cu）を、隙間なく埋め込むためのCu層形成方法が開示されている。

特開２０１４−８６５３７号公報

ところで、３次元構造の半導体装置において、２枚の基板を貼り合わせて構成する際に、接合後の熱処理によって、ポンピング現象（Cuポンピング）が発生すると、膨張した銅（Cu）の応力により、接合強度が低下して、接合が不十分となり、電気的な接続不良や剥がれが発生する恐れがある。

本技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、２枚の基板を貼り合わせて構成する際に、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができるようにするものである。

本技術の第１の側面の半導体装置は、金属で形成された第１の電極を有する第１の基板と、前記第１の基板に貼り合わされる基板であって、金属で形成された第２の電極を有する第２の基板とを備え、前記第１の電極が形成される溝の側面と、前記第１の電極と金属接合される前記第２の電極が形成される溝の側面には、鋭角な凹凸が形成されている半導体装置である。

本技術の第１の側面の固体撮像装置は、上述した本技術の第１の側面の半導体装置に対応する固体撮像装置である。

本技術の第１の側面の製造方法は、金属で形成された電極が形成される溝の側面の一部に、側面あれを形成し、前記溝に、その一部が側面あれとなる前記溝の形状に応じた金属シードを形成し、前記金属シードが形成された前記溝に、金属めっき成長によって、前記金属を形成し、前記電極を有する第１の基板と、前記電極を有する第２の基板とを貼り合わせ、前記第１の基板と前記第２の基板の熱処理に際し、前記金属めっき成長で、前記側面あれに応じた前記金属シードにより金属めっきが不十分となることで形成される空間に、膨張した前記金属が入り込む半導体装置の製造方法である。

本技術の第１の側面の製造方法は、金属で形成された電極が形成される溝の側面の一部に、鋭角な凹凸の形状を形成し、前記溝に、前記溝の形状に応じた金属シードを形成し、前記金属シードが形成された前記溝に、金属めっき成長によって、前記金属を形成し、前記電極を有する第１の基板と、前記電極を有する第２の基板とを貼り合わせ、前記第１の基板と前記第２の基板の熱処理に際し、前記金属めっき成長で、前記凹凸の形状に応じた前記金属シードにより金属めっきが不十分になることで形成される空間に、膨張した前記金属が入り込む半導体装置の製造方法である。

本技術の第２の側面の半導体装置は、金属で形成された第１の電極を有する第１の基板と、前記第１の基板に貼り合わされる基板であって、金属で形成された第２の電極を有する第２の基板とを備え、前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方の貼合せ面の金属の表面の一部に、凹みが形成されている半導体装置である。

本技術の第２の側面の固体撮像装置は、上述した本技術の第２の側面の半導体装置に対応する固体撮像装置である。

本技術の第２の側面の製造方法は、金属で形成された電極と、前記電極の外周部に密集した金属のパターンである密集パターンとが形成された積層膜の上面を、CMPにより平坦化し、前記電極を有する第１の基板と、前記電極を有する第２の基板とを貼り合わせ、前記第１の基板と前記第２の基板の熱処理に際し、前記CMPによる平坦化時にエロージョンが発生することで形成される凹みによる空間に、膨張した前記金属が入り込む半導体装置の製造方法である。

本技術の第３の側面の半導体装置は、金属で形成された第１の電極を有する第１の基板と、前記第１の基板に貼り合わされる基板であって、金属で形成された第２の電極を有する第２の基板とを備え、前記第１の電極及び前記第２の電極の表面積が拡大するように、電極の形状が変形されている半導体装置である。

本技術の第３の側面の固体撮像装置は、上述した本技術の第３の側面の半導体装置に対応する固体撮像装置である。

本技術の第３の側面の製造方法は、金属で形成された電極を積層膜に形成する際に、前記電極の表面積を拡大するようにその形状を変形し、前記電極を有する第１の基板と、前記電極を有する第２の基板とを貼り合わせ、前記第１の基板と前記第２の基板の熱処理に際し、前記電極の表面積が拡大されることで、電極周辺部及び電極接合部にかかる応力を緩和する半導体装置の製造方法である。

本技術の第４の側面の半導体装置は、金属で形成された第１の電極を有する第１の基板と、前記第１の基板に貼り合わされる基板であって、金属で形成された第２の電極を有する第２の基板とを備え、前記第１の電極が形成される溝の側面又は底面の一部と、前記第２の電極が形成される溝の側面又は底面の一部は、接合時に前記金属の存在しない空間を形成するための形状を有する半導体装置である。

本技術の第４の側面の固体撮像装置は、上述した本技術の第４の側面の半導体装置に対応する固体撮像装置である。

本技術の第４の側面の製造方法は、電極を形成するための金属を、積層膜に形成された溝に埋め込む際に、前記溝の側面又は底面の一部に、前記金属の存在しない空間を形成し、前記電極を有する第１の基板と、前記電極を有する第２の基板とを貼り合わせ、前記第１の基板と前記第２の基板の熱処理に際し、前記空間に、膨張した前記金属が入り込む半導体装置の製造方法である。

本技術の第１の側面乃至第４の側面によれば、２枚の基板を貼り合わせて構成する際に、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができることができる。

なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

本技術を適用した固体撮像装置の一実施の形態の構成を示す図である。 ２枚の基板を貼り合わせる際に、ポンピング現象が発生するときの接合部の様子を表した断面図である。 第１の実施の形態の固体撮像装置の構造を示す要部断面図である。 第１の実施の形態の固体撮像装置の第１の製造工程の流れを説明する図である。 第１の実施の形態の固体撮像装置の第１の製造工程の流れを説明する図である。 第１の実施の形態の固体撮像装置の第２の製造工程の流れを説明する図である。 第１の実施の形態の固体撮像装置の第２の製造工程の流れを説明する図である。 基板の貼合せ面の上部形状の例を示す図である。 第２の実施の形態の固体撮像装置の構造を示す要部断面図である。 第２の実施の形態の固体撮像装置の製造工程の流れを説明する図である。 貼合せ面のCuパッドの構成例を示す上面図である。 貼合せ面のCuパッドの構成例を示す上面図である。 第３の実施の形態の固体撮像装置の構造を示す要部断面図である。 第３の実施の形態の固体撮像装置の接合時と熱処理時の構造を示す図である。 従来の固体撮像装置の接合時と熱処理時の構造を示す図である。 電極の表面積を広げるためのＨＨ’断面上の形状の例を示す図である。 低熱膨張材を用いる場合のＨＨ’断面上の形状の例を示す図である。 第３の実施の形態の固体撮像装置の第１の製造工程の流れを説明する図である。 第３の実施の形態の固体撮像装置の第１の製造工程の流れを説明する図である。 第３の実施の形態の固体撮像装置の第２の製造工程の流れを説明する図である。 第３の実施の形態の固体撮像装置の第２の製造工程の流れを説明する図である。 第３の実施の形態の固体撮像装置の第３の製造工程の流れを説明する図である。 第３の実施の形態の固体撮像装置の第３の製造工程の流れを説明する図である。 第３の実施の形態の固体撮像装置の第３の製造工程の流れを説明する図である。 第３の実施の形態の固体撮像装置の第４の製造工程の流れを説明する図である。 第３の実施の形態の固体撮像装置の第４の製造工程の流れを説明する図である。 第４の実施の形態の固体撮像装置の第１の構造を示す要部断面図である。 第４の実施の形態の固体撮像装置の第１の製造工程の流れを説明する図である。 第４の実施の形態の固体撮像装置の第１の製造工程の流れを説明する図である。 第４の実施の形態の固体撮像装置の第１の製造工程の流れを説明する図である。 第４の実施の形態の固体撮像装置の第１の製造工程の流れを説明する図である。 第４の実施の形態の固体撮像装置の第２の構造を示す要部断面図である。 第４の実施の形態の固体撮像装置の第２の製造工程の流れを説明する図である。 第４の実施の形態の固体撮像装置の第２の製造工程の流れを説明する図である。 第４の実施の形態の固体撮像装置の第３の構造を示す要部断面図である。 第４の実施の形態の固体撮像装置の第３の製造工程の流れを説明する図である。 第４の実施の形態の固体撮像装置の第３の製造工程の流れを説明する図である。 本技術を適用した固体撮像装置を用いた電子機器の構成例を示す図である。 体内情報取得システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。

以下、図面を参照しながら本技術の実施の形態について説明する。なお、説明は以下の順序で行うものとする。

１．固体撮像装置の概略構成例
２．第１の実施の形態：金属めっきを不十分にしてボイドを形成した構造
３．第２の実施の形態：金属表面の一部の凹凸により空間を形成した構造
４．第３の実施の形態：電極の表面積を拡大させた構造
５．第４の実施の形態：金属の側面や配線パターンの底部に空間を形成した構造
６．電子機器の構成例
７．応用例

＜１．固体撮像装置の概略構成例＞

（固体撮像装置の構成例）
図１は、本技術を適用した固体撮像装置の一実施の形態の構成を示す図である。

図１において、固体撮像装置１は、センサ基板としての第１基板１１と、この第１基板１１に対して積層された状態で貼り合わされた回路基板としての第２基板２１とからなる３次元構造の半導体装置である。この固体撮像装置１は、例えば、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等のイメージセンサとして構成される。

固体撮像装置１において、第１基板１１には、光電変換部を含む複数の画素１２が規則的に２次元配列された画素領域１３が設けられている。この画素領域１３では、複数の画素駆動線１４が行方向に配線され、複数の垂直信号線１５が列方向に配線されており、１つの画素１２が、１本の画素駆動線１４と１本の垂直信号線１５とに接続される状態で配置されている。

また、各画素１２には、光電変換部と、フローティングディフュージョン（FD：Floating Diffusion）と、複数のトランジスタ等で構成された画素回路とが設けられる。なお、複数の画素１２で、画素回路の一部を共有している場合もある。

一方で、第２基板２１には、垂直駆動回路２２、カラム信号処理回路２３、水平駆動回路２４、及びシステム制御回路２５などの周辺回路が設けられている。

固体撮像装置１は、以上のように構成される。

ところで、固体撮像装置１は、第１基板１１と第２基板２１とを貼り合わせて構成されるが、それらの基板の接合後の熱処理において、いわゆるポンピング現象（Cuポンピング）が発生して、電極に用いられる銅（Cu）が膨張（隆起）することが知られている。この熱処理による局所的な銅（Cu）の隆起現象（熱応力による塑性変形）によって、ウェハ接合強度が低下して、接合が不十分となり、電気的な接続不良や剥がれが発生する恐れがある。

（ポンピング現象発生時の接合部）
図２には、２枚の基板を貼り合わせる際に、ポンピング現象が発生するときの電極の接合部の様子を表している。

図２Ａに示すように、貼り合わされる２枚の基板のうち、上側の基板には、層間絶縁膜９０１−１と、ライナー絶縁膜９０２−１と、層間絶縁膜９０３−１とが積層された積層膜９００−１が形成されている。この積層膜９００−１には、電極として、銅（Cu）からなる金属膜９０５−１が形成されている。なお、積層膜９００−１と金属膜９０５−１との間には、金属シード９０４−１が形成されている。

一方で、下側の基板には、上側の基板と同様に、層間絶縁膜９０１−２乃至層間絶縁膜９０３−２が積層された積層膜９００−２に、金属膜９０５−２としての銅（Cu）が形成されている。

図２Ｂには、貼り合わせ後の２枚の基板の接合部の構造を示している。そして、図２Ｂに示した接合部の状態で、熱処理が行われると、接合部は、図２Ｃに示した状態となる。すなわち、熱処理によって、ポンピング現象が発生し、上下の基板の積層膜９００−１，９００−２に形成された金属膜９０５−１，９０５−２としての銅（Cu）が膨張している（図中の９１０−１，９１０−２）。

このようなポンピング現象が発生すると、ウェハ接合強度が低下して、接合が不十分となり、電気的な接続不良や剥がれが発生する恐れがあるのは、先に述べた通りである。そこで、本技術では、４つの解決手段を提案することで、２枚の基板を貼り合わせる際にして、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができるようにする。

以下、この４つの解決手段を、第１の実施の形態乃至第４の実施の形態の４つの実施の形態によって説明する。

＜２．第１の実施の形態＞

まず、図３乃至図８を参照して、第１の実施の形態について説明する。この第１の実施の形態では、固体撮像装置１の構造として、第１基板１１と第２基板２１との接合部で、銅（Cu）のめっきを不十分にすることで、ボイドが形成されるようにする。

これにより、接合時に、銅（Cu）が存在しない空間が形成され、熱処理時に、膨張した銅（Cu）が、その空間に入り込んでいくため、応力が緩和される。その結果として、第１の実施の形態では、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができる。

（接合部の構造）
図３は、第１の実施の形態の固体撮像装置１の構造を示す要部断面図である。以下、この要部断面図を参照して、第１の実施の形態の固体撮像装置１の詳細な構成を説明する。なお、図３Ａは、接合前の断面図であり、図３Ｂは、接合後の断面図である。

図３Ａに示すように、第１基板１１と第２基板２１では、層間絶縁膜１０１と、ライナー絶縁膜１０２と、層間絶縁膜１０３とが積層された積層膜１００がそれぞれ形成されている。ここで、層間絶縁膜１０１と層間絶縁膜１０３としては、例えば、PSiO膜を用いることができる。また、ライナー絶縁膜１０２としては、例えば、SiC膜を用いることができる。

この積層膜１００には、ビア１１１が形成され、そこに、銅（Cu）等の金属膜１０５が埋め込まれている。なお、ここでは、金属膜１０５として、銅（Cu）が用いられる場合を一例に説明する。

ここで、積層膜１００において、ビア１１１と、金属膜１０５としての銅（Cu）との間には、金属シード１０４が形成されている。ただし、積層膜１００のうち、層間絶縁膜１０３側、すなわち、接合する側のビア１１１の側面（配線用のトレンチの側面）には、側面あれにより凹凸が形成され、そこに、Cuシードとしての金属シード１０４が形成されている。

そして、側面あれ（の凹凸）に応じた金属シード１０４が形成されていることから、金属膜１０５としての銅（Cu）のCuめっき成長の際に、銅（Cu）の成長が不十分となり、ビア１１１の側面の鋭角の凹凸に応じたボイド１３１が形成されることになる。

このようにして、ボイド１３１がそれぞれ形成された第１基板１１と第２基板２１とを貼り合わせて、第１貼合せ面１１Ｓと第２貼合せ面２１Ｓとが接合されると、図３Ｂに示すような構造となる。なお、第１の実施の形態においては、説明の都合上、第１基板１１の構成には、符号に「−１」を記述し、第２基板２１の構成には、符号に「−２」を記述して区別する。

すなわち、図３Ｂに示すように、接合時において、第１基板１１の第１貼合せ面１１Ｓ側には、ビア１１１−１に埋め込まれた金属膜１０５−１としての銅（Cu）に対し、ビア１１１−１の側面の鋭角の凹凸に応じたボイド１３１−１が形成される。一方で、第２基板２１の第２貼合せ面２１Ｓ側には、ビア１１１−２に埋め込まれた金属膜１０５−２としての銅（Cu）に対し、ビア１１１−２の側面の鋭角の凹凸に応じたボイド１３１−２が形成される。

このようなボイド１３１−１，１３１−２を形成して、接合時に、金属膜１０５−１，１０５−２としての銅（Cu）が存在しない空間１３０が形成されるようにすることで、接合後の熱処理時には、膨張した銅（Cu）が、ボイド１３１−１，１３１−２により形成される空間１３０に入り込んでいくため、応力が緩和される。その結果として、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができる。

（第１の製造工程）
次に、図４及び図５の模式図を参照して、第１の実施の形態の固体撮像装置の第１の製造工程の流れを説明する。

なお、図示は省略しているが、この第１の製造工程においては、図４及び図５に示した工程の前段で、層間絶縁膜１０１と、ライナー絶縁膜１０２と、層間絶縁膜１０３とが積層され、積層膜１００が形成されている。また、リソグラフィ工程とエッチング工程が行われ、積層膜１００に、ビア１１１が形成されている。

その後、第１の製造工程においては、まず、側面あれ形成工程が行われる。この側面あれ形成工程では、図４Ａに示すように、積層膜１００に形成されたビア１１１の側面に、側面あれ１２１が形成される。

このとき、積層膜１００のうち、層間絶縁膜１０３側、すなわち、接合する側のビア１１１の側面（配線用のトレンチの側面）にのみ、側面あれ１２１が形成される。この側面あれ１２１によって、接合する側のビア１１１の側面に、凹凸が形成される。

次に、金属シード形成工程が行われる。この金属シード形成工程では、図４Ｂに示すように、積層膜１００に形成されたビア１１１内に、金属シード１０４が形成（成膜）される。この金属シード１０４は、バリアメタルであって、金属膜１０５が銅（Cu）である場合には、Cuシードとされる。

このとき、ビア１１１の接合側の側面にのみ、側面あれ１２１が形成されている。そのため、積層膜１００のうち、層間絶縁膜１０１とライナー絶縁膜１０２側のビア１１１の側面では、金属シード１０４が平坦に形成される。一方で、層間絶縁膜１０３側、すなわち、接合側のビア１１１の側面では、側面あれ１２１が形成されているため、側面あれ１２１（の凹凸）に応じて、金属シード１０４が形成される。

次に、金属膜形成工程が行われる。この金属膜形成工程では、図４Ｃに示すように、積層膜１００に形成されたビア１１１に、金属膜１０５としての銅（Cu）が埋め込まれる。ここでは、金属膜１０５としての銅（Cu）は、スパッタされた後に、めっき法により形成される。つまり、金属膜形成工程においては、Cuめっき成長が行われる。

このとき、層間絶縁膜１０３側、すなわち、接合側のビア１１１の側面では、側面あれ１２１（の凹凸）に応じて金属シード１０４が形成されていることから、その部分では、金属膜１０５としての銅（Cu）のCuめっき成長の際に、銅（Cu）の成長が不十分となり、ビア１１１の側面の鋭角の凹凸に応じたボイド１３１が形成されることになる。

次に、接合工程が行われる。この接合工程では、図５Ｄに示すように、第１基板１１の第１貼合せ面１１Ｓと、第２基板２１の第２貼合せ面２１Ｓとが貼り合わされる。これにより、金属膜１０５−１と金属膜１０５−２とが接合（Cu-Cu接合）される。

ここで、第１貼合せ面１１Ｓ側には、ビア１１１−１に埋め込まれた金属膜１０５−１としての銅（Cu）に対し、ビア１１１−１の側面の鋭角の凹凸に応じたボイド１３１−１が形成されていた。一方で、第２貼合せ面２１Ｓ側には、ビア１１１−２に埋め込まれた金属膜１０５−２としての銅（Cu）に対し、ビア１１１−２の側面の鋭角の凹凸に応じたボイド１３１−２が形成されていた。

このように、第１貼合せ面１１Ｓ側に、ボイド１３１−１が形成され、第２貼合せ面２１Ｓ側に、ボイド１３１−２が形成されていたため、これらのボイド１３１−１，１３１−２によって、接合時には、図５Ｄに示すように、金属膜１０５−１，１０５−２としての銅（Cu）が存在しない空間１３０が形成されることになる。

その後、図示はしていないが、熱処理工程が行われる。この熱処理工程では、接合工程で接合された第１基板１１と第２基板２１に対し、熱処理が行われる。この熱処理の条件としては、例えば、数百℃の温度で、数時間の間で行うことができる。

ここで、ビア１１１−１，１１１−２に埋め込まれた金属膜１０５−１，１０５−２としての銅（Cu）に、熱処理が加わった場合に、銅（Cu）が膨張することは先に述べた通りである。また、図５Ｄに示したように、接合時の構造では、第１貼合せ面１１Ｓ側に形成されたボイド１３１−１と、第２貼合せ面２１Ｓ側に形成されたボイド１３１−２によって、銅（Cu）が存在しない空間１３０が形成されている。

そのため、熱処理時には、膨張した銅（Cu）が、空間１３０に入り込んでいくため、応力が緩和されることになる。その結果として、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができる。

第１の製造工程は、以上のように行われる。

上述した説明では、ビア１１１の側面で、側面あれ１２１を設けて金属シード１０４を形成することで、ボイド１３１が形成されるようにしたが、ボイド１３１を形成するための工程は、これに限定されるものではない。以下、ボイド１３１を形成するための他の工程として、第２の製造方法について説明する。

（第２の製造工程）
ここでは、図６及び図７の模式図を参照して、第１の実施の形態の固体撮像装置の第２の製造工程の流れを説明する。

なお、図示は省略しているが、この第２の製造工程においては、図６及び図７に示した工程の前段で、層間絶縁膜１０１と、ライナー絶縁膜１０２と、層間絶縁膜１０３とが積層され、積層膜１００が形成されている。また、リソグラフィ工程とエッチング工程が行われ、積層膜１００に、ビア１１１が形成されている。

その後、第２の製造工程においては、まず、電極加工工程が行われる。この電極加工工程では、図６Ａに示すように、ビア１１１が形成された積層膜１００上に、フォトレジスト１５１が塗布され、そのレジストパターンをマスクとして、ドライエッチングにより、層間絶縁膜１０３に、レジストパターンを転写する。

この電極加工工程を行うことで、図６Ａの上面図に示すように、ビア１１１の側面には、鋭角の凹凸が形成されることになる。ただし、このとき、積層膜１００のうち、層間絶縁膜１０３側、すなわち、接合する側のビア１１１の側面（配線用のトレンチの側面）にのみ、鋭角の凹凸が形成される。

次に、金属シード形成工程が行われる。この金属シード形成工程では、図６Ｂに示すように、積層膜１００に形成されたビア１１１内に、Cuシードとしての金属シード１０４が形成（成膜）される。

このとき、ビア１１１の接合側の側面にのみ、鋭角の凹凸が形成されている。そのため、積層膜１００のうち、層間絶縁膜１０１とライナー絶縁膜１０２側のビア１１１の側面では、金属シード１０４が平坦に形成される。

一方で、層間絶縁膜１０３側、すなわち、接合側のビア１１１の側面では、鋭角の凹凸が形成されているため、その凹凸に応じて金属シード１０４が成膜される。図６Ｂの上面図には、ビア１１１の側面の凹凸に応じて金属シード１０４が形成されることを図示している。

次に、金属膜形成工程が行われる。この金属膜形成工程では、図６Ｃに示すように、積層膜１００に形成されたビア１１１に、金属膜１０５としての銅（Cu）が埋め込まれる。ここでは、金属膜１０５としての銅（Cu）が、スパッタされた後に、めっき法により形成されるため、Cuめっき成長が行われる。

このとき、層間絶縁膜１０３側、すなわち、接合側のビア１１１の側面には、鋭角の凹凸に応じた金属シード１０４が形成されていることから、その部分では、金属膜１０５としての銅（Cu）のCuめっき成長の際に、銅（Cu）の成長が不十分となり、ビア１１１の側面の鋭角の凹凸に応じたボイド１３２が形成されることになる。より具体的には、図６Ｃの上面図に示すように、ビア１１１の側面の凹みごとに、ボイド１３２が形成される。

次に、接合工程が行われる。この接合工程では、図７Ｄに示すように、第１基板１１の第１貼合せ面１１Ｓと、第２基板２１の第２貼合せ面２１Ｓとが貼り合わされる。これにより、金属膜１０５−１と金属膜１０５−２とが接合（Cu-Cu接合）される。

ここで、第１貼合せ面１１Ｓ側には、ビア１１１−１に埋め込まれた金属膜１０５−１としての銅（Cu）に対し、ビア１１１−１の側面の鋭角の凹凸に応じたボイド１３２−１が形成されていた。一方で、第２貼合せ面２１Ｓ側には、ビア１１１−２に埋め込まれた金属膜１０５−２としての銅（Cu）に対し、ビア１１１−２の側面の鋭角の凹凸に応じたボイド１３２−２が形成されていた。

このように、第１貼合せ面１１Ｓ側に、ボイド１３２−１が形成され、第２貼合せ面２１Ｓ側に、ボイド１３２−２が形成されていたため、これらのボイド１３２−１，１３２−２によって、接合時には、図７Ｄに示すように、金属膜１０５−１，１０５−２としての銅（Cu）が存在しない空間１３０が形成されることになる。

その後、図示はしていないが、熱処理工程が行われる。この熱処理工程では、接合工程で接合された第１基板１１と第２基板２１に対し、熱処理が行われる。この熱処理の条件としては、例えば、数百℃の温度で、数時間の間で行うことができる。

ここで、図７Ｄに示したように、接合時の構造では、第１貼合せ面１１Ｓ側に形成されたボイド１３２−１と、第２貼合せ面２１Ｓ側に形成されたボイド１３２−２によって、銅（Cu）が存在しない空間１３０が形成されている。

そのため、熱処理時に、ビア１１１−１，１１１−２に埋め込まれた金属膜１０５−１，１０５−２としての銅（Cu）が膨張して、空間１３０に入り込んでいくため、応力が緩和されることになる。その結果として、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができる。

第２の製造工程は、以上のように行われる。

なお、第２の製造工程において、電極加工工程（図６Ａ）で、接合側のビア１１１の側面に形成される鋭角の凹凸としては、図６Ａの上面図に示した上部形状に限らず、例えば、図８Ａや図８Ｂに示すような上部形状とすることができる。つまり、金属シード１０４としてのCuシードを形成（成膜）する際に、カバレッジの悪い条件（バイアスを低下させた条件）で形成（成膜）することで、金属膜１０５としての銅（Cu）のCuめっき成長の際に、銅（Cu）の成長が不十分となり、ボイド１３２ができやすくなるので、そのような条件を満たす形状であれば、いずれの形状であってもよい。

また、上述した説明では、貼り合わされる第１基板１１と第２基板２１の構造が、同一の構造であるとして説明したが、基板ごとに異なる構造であってもよい。例えば、第１基板１１が、図５Ａの構造からなる一方で、第２の基板２１が、図７Ａの構造からなるようにすることができる。また、第１基板１１と第２基板２１のうちの一方の基板でのみ、ボイド（空間）が形成されるようにしてもよい。

さらに、接合側のビア１１１の側面に形成される鋭角の凹凸の設計方法であるが、例えば、次のように行うことができる。すなわち、あらかじめ、熱処理後の銅（Cu）の膨張量（増加体積）を予測して、その予測値から、どのような凹凸にすればよいかを決定することができる。なお、当該予測値を求める際には、熱処理時の温度や、銅（Cu）の体積膨張係数などの条件を考慮することができる。

以上、第１の実施の形態について説明した。

＜３．第２の実施の形態＞

次に、図９乃至図１２を参照して、第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態では、固体撮像装置１の構造として、第１基板１１と第２基板２１との接合部で、Cu-Cu接合される銅（Cu）の表面の一部に、凹凸が形成されるようにする。

これにより、接合時に、銅（Cu）が存在しない空間が形成され、熱処理時に、膨張した銅（Cu）が、その空間に入り込んでいくため、応力が緩和される。その結果として、第２の実施の形態では、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができる。

（接合部の構造）
図９は、第２の実施の形態の固体撮像装置の構造を示す要部断面図である。以下、この要部断面図を参照して、第２の実施の形態の固体撮像装置１の詳細な構成を説明する。なお、図９Ａは、接合前の断面図であり、図９Ｂは、接合後の断面図である。

図９Ａに示すように、第１基板１１と第２基板２１では、層間絶縁膜２０１と、ライナー絶縁膜２０２と、層間絶縁膜２０３とが積層された積層膜２００がそれぞれ形成されている。ここで、層間絶縁膜２０１と層間絶縁膜２０３としては、例えば、PSiO膜を用いることができる。また、ライナー絶縁膜２０２としては、例えば、SiC膜を用いることができる。

なお、第２の実施の形態においても、説明の都合上、第１基板１１の構成には、符号に「−１」を記述し、第２基板２１の構成には、符号に「−２」を記述して区別する。

この積層膜２００−１には、ビア２１１−１が形成され、そこに、銅（Cu）等の金属膜２０５−１が埋め込まれている。なお、ここでも、金属膜２０５−１として、銅（Cu）が用いられる場合を一例に説明する。また、積層膜２００−１において、ビア２１１−１と、金属膜２０５−１との間には、金属シード２０４−１が形成されている。

ここで、ビア２１１−１に埋め込まれた金属膜２０５−１としての銅（Cu）の表面の一部には、凹部２３１−１が形成されている。ただし、凹部２３１−１は、金属シード２０４−１や層間絶縁膜２０３−１の一部を含むようにしてもよい。

また、第２基板２１は、第１基板１１と同様に、積層膜２００−２に、ビア２１１−２が形成され、そこに、銅（Cu）等の金属膜２０５−２が埋め込まれる。そして、この金属膜２０５−２としての銅（Cu）の表面の一部には、凹部２３１−２が形成されている。

このように、第１基板１１において、金属膜２０５−１としての銅（Cu）の表面の一部には、凹部２３１−１が形成される一方で、第２基板２１において、金属膜２０５−２としての銅（Cu）の表面の一部には、凹部２３１−２が形成される。

そして、第１基板１１と第２基板２１とを貼り合わせて、凹部２３１−１が形成された第１貼合せ面１１Ｓと、凹部２３１−２が形成された第２貼合せ面２１Ｓとが接合されると、図９Ｂに示すような構造となる。

すなわち、図９Ｂに示すように、接合時において、第１基板１１の第１貼合せ面１１Ｓ側には、ビア２１１−１に埋め込まれた金属膜２０５−１としての銅（Cu）の表面の一部に、凹部２３１−１が形成される。一方で、第２基板２１の第２貼合せ面２１Ｓ側には、ビア２１１−２に埋め込まれた金属膜２０５−２としての銅（Cu）の表面の一部に、凹部２３１−２が形成される。

このような凹部２３１−１，２３１−２を形成して、接合時に、金属膜２０５−１，２０５−２としての銅（Cu）が存在しない空間２３０が形成されるようにすることで、接合後の熱処理時には、膨張した銅（Cu）が、凹部２３１−１，２３１−２により形成される空間２３０に入り込んでいくため、応力が緩和される。その結果として、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができる。

（製造工程）
次に、図１０の模式図を参照して、第２の実施の形態の固体撮像装置の製造工程の流れを説明する。

ここでは、ダマシン法（Damascene）で、Cu-Cu接合パッドを形成する際に、パッド外周部に、密集したパターンを配置することで、銅（Cu）が、CMP(Chemical Mechanical Polishing)などの手法を用いて平坦化される際に、エロージョンが発生してパッド外周部の密集パターンに、凹みが形成されるので、この凹みを、先に述べた凹部（凹部２３１）として利用する場合を説明する。

なお、図示は省略しているが、この製造工程においては、図１０に示した工程の前段で、層間絶縁膜２０１と、ライナー絶縁膜２０２と、層間絶縁膜２０３とが積層され、積層膜２００が形成されている。また、リソグラフィ工程とエッチング工程が行われ、積層膜２００に、ビア２１１が形成されている。さらに、金属シード形成工程が行われ、ビア２１１内に金属シード２０４が形成されている。

その後、製造工程においては、まず、金属膜形成工程が行われる。この金属膜形成工程では、図１０Ａに示すように、金属膜２０５としての銅（Cu）が、積層膜２００を覆うようにして形成され、積層膜２００に形成されたビア２１１に、金属膜２０５としての銅（Cu）が埋め込まれる。ここでは、金属膜１０５としての銅（Cu）は、スパッタされた後に、めっき法により形成される（Cuめっきされる）。

次に、平坦化工程が行われる。この平坦化工程では、図１０Ｂに示すように、積層膜２００の上面に形成された金属膜２０５としての銅（Cu）が、CMP等の手法を用いて除去される。その際に、パッド外周部の密集パターンに、エロージョンが発生し、凹みが形成されることは、先に述べた通りである。

ここで、図１０Ｂに示した２つの断面図は、図１１に示した貼合せ面（のCuパッド）の上面図のV1-V1’断面と、V2-V2’断面に対応している。図１１の上面図に示すように、Cuパッド外周部に、LSが密集したパターン（密集パターン）が形成されている。

そして、図１０Ｂの上側に示したV1-V1’断面では、図１１に示したCuバッド外周部のパターンが密集している領域に、エロージョンが発生して、凹みが形成されている。第２の実施の形態では、この凹みを、凹部２３２として利用することができる。

また、図１０Ｂの下側に示したV2-V2’断面では、図１１に示したCuパッド外周部のブリッジが形成された部分（パターンが密集している領域）に、エロージョンが発生して、凹みが形成されている。第２の実施の形態では、この凹みを、凹部２３２として利用することができる。

次に、接合工程が行われる。この接合工程では、図１０Ｃに示すように、第１基板１１の第１貼合せ面１１Ｓと、第２基板２１の第２貼合せ面２１Ｓとが貼り合わされる。これにより、金属膜２０５−１と金属膜２０５−２とが接合（Cu-Cu接合）される。

ここで、第１貼合せ面１１Ｓ側には、ビア２１１−１に埋め込まれた金属膜２０５−１としての銅（Cu）に対し、CMP時のエロージョンに応じた凹部２３２−１が形成されていた。一方で、第２貼合せ面２１Ｓ側には、ビア２１１−２に埋め込まれた金属膜２０５−２としての銅（Cu）に対し、CMP時のエロージョンに応じた凹部２３２−２が形成されていた。

このように、第１貼合せ面１１Ｓ側に、凹部２３２−１が形成され、第２貼合せ面２１Ｓ側に、凹部２３２−２が形成されていたため、これらの凹部２３２−１，２３２−２によって、接合時には、図１０Ｃに示すように、金属膜２０５−１，２０５−２としての銅（Cu）が存在しない空間２３０が形成されることになる。

その後、図示はしていないが、熱処理工程が行われる。この熱処理工程では、接合工程で接合された第１基板１１と第２基板２１に対し、熱処理が行われる。この熱処理の条件としては、例えば、数百℃の温度で、数時間の間で行うことができる。

ここで、図１０Ｃに示したように、接合時の構造では、第１貼合せ面１１Ｓ側に形成された凹部２３２−１と、第２貼合せ面２１Ｓ側に形成された凹部２３２−２によって、銅（Cu）が存在しない空間２３０が形成されている。

そのため、熱処理時に、ビア２１１−１，２１１−２に埋め込まれた金属膜２０５−１，２０５−２としての銅（Cu）が膨張して、空間２３０に入り込んでいくため、応力が緩和されることになる。その結果として、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができる。

製造工程は、以上のように行われる。

なお、上述したCMP時のエロージョンが発生することで形成される凹部２３２の大きさと形は、例えば、図１１の上面図に示した密集パターンの密度、幅、及び配置により調整することができる。つまり、密集パターンの密度等によって、エロージョンによる凹みを制御することが可能となる。

ここで、上述した説明では、密集パターンとして、図１１の上面図に示したようなLSの密集したパターンを説明したが、密集パターンは、例えば、ドット（Dot）など、他のパターンであってもよい。図１２には、密集パターンがドットである場合の例を示している。このようなドットが密集したパターンの場合でも、エロージョンに応じた凹部２３２を形成することができる。

また、上述の製造工程では、エロージョンを利用した場合を説明したが、例えば、図９に示したように、ビア２１１に埋め込まれた金属膜２０５としての銅（Cu）の一部を加工して、凹部２３１が形成されるようにしてもよい。また、上述した説明では、貼り合わされる第１基板１１と第２基板２１の構造が、同一の構造であるとして説明したが、基板ごとに異なる構造であってもよい（異なる凹部が形成されるようにしてもよい）。さらに、第１基板１１と第２基板２１のうちの一方の基板でのみ、凹部が形成されるようにしてもよい。

以上、第２の実施の形態について説明した。

＜４．第３の実施の形態＞

次に、図１３乃至図２６を参照して、第３の実施の形態について説明する。この第３の実施の形態では、固体撮像装置１の構造として、第１基板１１と第２基板２１との接合部で、電極（電極ビア部）の表面積を拡大するようにする。

これにより、接合後の熱処理時に、膨張した銅（Cu）による電極周辺及び電極接合部にかかる応力が緩和される。その結果として、第３の実施の形態では、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができる。特に、トランジスタ特性変動、及びポンピング現象による接合不良を抑制することができる。

（接合部の構造）
図１３は、第３の実施の形態の固体撮像装置の構造を示す要部断面図である。以下、この要部断面図を参照して、第３の実施の形態の固体撮像装置１の詳細な構成を説明する。なお、図１３においては、上面図とともに、そのＶＶ’断面を表した断面図（縦方向断面図）と、そのＨＨ’断面を表した断面図（横方向断面図）を示している。

図１３に示すように、第１基板１１と第２基板２１では、層間絶縁膜３０１と、ライナー絶縁膜３０２と、層間絶縁膜３０３とが積層された積層膜３００ａがそれぞれ形成されている。ここで、層間絶縁膜３０１と層間絶縁膜３０３としては、例えば、PSiO膜を用いることができる。また、ライナー絶縁膜３０２としては、例えば、SiC膜を用いることができる。

積層膜３００ａは、下部電極等が形成された積層膜３００ｂとともに、積層膜を形成している。この積層膜３００ａには、ビア３１１とトレンチ３１２が形成され、そこに、銅（Cu）等の金属膜３０５が埋め込まれている。なお、ここでも、金属膜３０５として、銅（Cu）が用いられる場合を一例に説明する。また、積層膜３００ａにおいて、ビア３１１及びトレンチ３１２と、金属膜３０５との間には、金属シード３０４が形成されている。

ここで、図１３の上面図に示すように、金属膜３０５としての銅（Cu）は、矩形の形状からなるトレンチ３１２に埋め込まれている。一方で、ＨＨ’断面に示すように、ビア３１１内の金属膜３０５と金属シード３０４は、凹形状からなる。このように、ビア３１１（電極ビア部）の形状を、凹形状とすることで、例えば、電極ビア部の形状を円形状とした場合と比べて、電極の表面積を拡大させることができる。

そして、電極の表面積がそれぞれ拡大された第１基板１１と第２基板２１とを貼り合わせて、第１貼合せ面１１Ｓと第２貼合せ面２１Ｓとが接合されると、図１４に示すような構造となる。

なお、第３の実施の形態においても、説明の都合上、第１基板１１の構成には、符号に「−１」を記述し、第２基板２１の構成には、符号に「−２」を記述して区別する。

すなわち、図１４Ｂに示すように、接合時において、第１基板１１の第１貼合せ面１１Ｓ側では、ビア３１１−１内の金属膜３０５−１としての銅（Cu）と、金属シード３０４−１としてのCuシードは、ＨＨ’断面上で凹形状からなり、電極の表面積が広げられている。一方で、第２基板２１の第２貼合せ面２１Ｓ側では、ビア３１１−２内の金属膜３０５−２としての銅（Cu）と、金属シード３０４−２としてのCuシードは、ＨＨ’断面上で凹形状からなり、電極の表面積が広げられている。

このように、貼り合わされる各基板において、電極の表面積を広げておくことで、接合後の熱処理時には、銅（Cu）が膨張するが、電極と接触する面における単位面積当たりの応力を低減することができる（図１４Ｂの矢印で示す応力）。

そのため、熱処理時に、膨張した銅（Cu）による電極周辺及び電極接合部にかかる応力が緩和されることになる。その結果として、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができる。特に、トランジスタ特性変動、及びポンピング現象による接合不良を抑制することができる。

なお、比較のために、図１５には、ビア内の金属膜９０５と金属シード９０４のＨＨ’断面上の形状が、円形状となる場合の接合時の状態を示しているが、ＨＨ’断面上の形状を、円形状とした場合には、凹形状とした場合と比べて、電極の表面積が狭くなるので、電極と接触する面における単位面積当たりの応力を低減することはできない（図１５Ｂの矢印で示す応力）。そのため、ポンピング現象が発生してしまうことは、先に述べた通りである。

また、上述した説明では、ビア３１１内の金属膜３０５のＨＨ’断面上の形状として、凹形状とした場合を説明したが、電極の表面積を拡大することができれば、他の形状を用いるようにしてもよい。例えば、図１６Ａや図１６Ｂに示すように、凹凸の数を増やしたり、長さを変化させたりすることでも、電極の表面積を拡大することが可能となる。つまり、金属膜３０５のＨＨ’断面上の形状としては、凹部又は凸部を１又は複数個有するように形成することができる。

また、ビア３１１内の金属膜３０５のＨＨ’断面上の形状を、凹形状とした場合に、その凹部と接触又は隣接する領域の材料を変化させるようにしてもよい。例えば、図１７に示すように、凹形状からなる金属膜３０５に挟み込まれるように、低熱膨張材３４１を埋め込むことができる。

これにより、低熱膨張材３４１を挿入する前と比べて、この低熱膨張材３４１を用いた領域に、応力が集中するため、接合部における応力をさらに緩和することが可能となる。なお、低熱膨張材３４１を埋め込む場合の詳細については、後述する第３の製造工程（図２２乃至図２４）と、第４の製造工程（図２５，図２６）で説明する。

また、貼り合わされる各基板において、基板面平行方向の電極断面積、すなわち、金属膜３０５のＨＨ’断面の断面積は、一定とする制約を設けることが望ましい。これは、電極部の電気抵抗及び電極部により生じる応力の総和の変動を抑制する目的のためである。さらに、ビア３１１及びトレンチ３１２に埋め込まれる金属膜３０５は、金属シード３０４を介して他の材料と接触しているため、電極の形状の変形に伴うデバイス不良発生リスクを低減することができる。

（第１の製造工程）
まず、図１８及び図１９の模式図を参照して、第３の実施の形態の固体撮像装置の第１の製造工程の流れを説明する。

なお、図１８及び図１９においては、上面図とともに、そのＶＶ’断面を表した断面図（縦方向断面図）を図示している。これらの図示する図面の関係は、後述する第２の製造工程乃至第４の製造工程においても同様である。

また、図示は省略しているが、この第１の製造工程においては、図１８及び図１９に示した工程の前段で、積層膜３００ｂ上に、層間絶縁膜３０１が形成されている。

その後、第１の製造工程においては、まず、第１リソグラフィ工程が行われる。この第１リソグラフィ工程では、図１８Ａに示すように、層間絶縁膜３０１上に、フォトレジスト３５１が塗布され、ビア３１１を形成するためのレジストパターンが生成される。このフォトレジスト３５１の上面は、図１８Ａの上面図に示すような凹形状のパターンからなる。

続いて、第１エッチング工程が行われる。この第１エッチング工程では、図１８Ｂに示すように、図１８Ａの第１リソグラフィ工程で生成されるレジストパターンをマスクとして、ドライエッチングにより、層間絶縁膜３０１にレジストパターンを転写する。これにより、層間絶縁膜３０１には、ビア３１１が形成される。このビア３１１の上面は、図１８Ｂの上面図に示すような凹形状からなる。

次に、第１金属膜形成工程が行われる。この第１金属膜形成工程では、図１８Ｃに示すように、まず、層間絶縁膜３０１に形成されたビア３１１内に、Cuシード等の金属シード３０４が形成された後に、銅（Cu）等の金属膜３０５が形成される。なお、図１８Ｃの上面図に示すように、金属膜３０５としての銅（Cu）は、凹形状からなるビア３１１に埋め込まれることになる。

次に、第２リソグラフィ工程が行われる。なお、図示は省略しているが、この第２リソグラフィ工程の前段で、第１金属膜形成工程後の層間絶縁膜３０１上に、ライナー絶縁膜３０２と層間絶縁膜３０３が積層されている。そして、第２リソグラフィ工程では、図１９Ｄに示すように、層間絶縁膜３０３上に、フォトレジスト３５２が塗布され、トレンチ３１２を形成するためのパターニングが行われる。このフォトレジスト３５２の上面は、図１９Ｄの上面図に示すような矩形の形状のパターンからなる。

なお、上述の第１エッチング工程と同様であるため、図示はしていないが、第２リソグラフィ工程の後に、第２エッチング工程が行われ、第２リソグラフィ工程で生成されたレジストパターンを利用したエッチングにより、ライナー絶縁膜３０２と層間絶縁膜３０３に、トレンチ３１２が形成される。

そして、その後に、第２金属膜形成工程が行われる。この第２金属膜形成工程では、図１９Ｅに示すように、ライナー絶縁膜３０２と層間絶縁膜３０３に形成されたトレンチ３１２内に、Cuシード等の金属シード３０４が形成された後に、銅（Cu）等の金属膜３０５が形成される。

なお、図１９Ｅの上面図に示すように、金属膜３０５としての銅（Cu）は、矩形の形状からなるトレンチ３１２に埋め込まれることになる。また、ＨＨ’断面を表した断面図（横方向断面図）に示すように、ビア３１１内の金属膜３０５と金属シード３０４は、凹形状からなる。

その後、図示はしていないが、接合工程と熱処理工程が行われる。接合工程では、上述した図１４Ｂと同様に、第１基板１１の第１貼合せ面１１Ｓと、第２基板２１の第２貼合せ面２１Ｓとが貼り合わされる。また、熱処理工程では、接合工程で接合された第１基板１１と第２基板２１に対し、熱処理が行われる。この熱処理の条件としては、例えば、数百℃の温度で、数時間の間で行うことができる。

ここで、図１９ＥのＨＨ’断面を表した断面図（横方向断面図）に示すように、ビア３１１内の金属膜３０５としての銅（Cu）と、金属シード３０４としてのCuシードは、凹形状からなり、電極ビア部の表面積が広げられている。すなわち、図１４と図１５の横方向断面図で比較したように、電極ビア部の形状を、従来の円形状から、凹形状とすることで、その表面積が拡大されている。

そのため、熱処理時に、膨張した銅（Cu）による電極周辺及び電極接合部にかかる応力が緩和される。その結果として、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができる。特に、トランジスタ特性変動、及びポンピング現象による接合不良を抑制することができる。

第１の製造工程は、以上のように行われる。

（第２の製造工程）
次に、図２０及び図２１の模式図を参照して、第３の実施の形態の固体撮像装置の第２の製造工程の流れを説明する。

なお、図示は省略しているが、この第２の製造工程においては、図２０及び図２１に示した工程の前段で、積層膜３００ｂ上に、層間絶縁膜３０１と、ライナー絶縁膜３０２と、層間絶縁膜３０３とが積層された積層膜３００ａが形成されている。

その後、第２の製造工程においては、まず、第１リソグラフィ工程が行われる。この第１リソグラフィ工程では、図２０Ａに示すように、層間絶縁膜３０３上に、フォトレジスト３５１が塗布され、ビア３１１を形成するためのレジストパターンが生成される。このフォトレジスト３５１の上面は、図２０Ａの上面図に示すような凹形状のパターンからなる。

続いて、第１エッチング工程が行われる。この第１エッチング工程では、図２０Ｂに示すように、第１リソグラフィ工程で生成されるレジストパターンをマスクとして、ドライエッチングにより、積層膜３００ａにレジストパターンを転写する。これにより、積層膜３００ａには、ビア３１１が形成される。このビア３１１の上面は、図２０Ｂの上面図に示すような凹形状からなる。

次に、第２リソグラフィ工程が行われる。この第２リソグラフィ工程では、図２０Ｃに示すように、積層膜３００ａに形成されたビア３１１内に、埋め込み材３６１が埋め込まれ、この埋め込み材３６１上に、上層膜３６２が形成される。そして、上層膜３６２上に、フォトレジスト３５２が塗布され、トレンチ３１２を形成するためのレジストパターンが生成される。このフォトレジスト３５２の上面は、図２０Ｃの上面図に示すような矩形の形状のパターンからなる。

続いて、第２エッチング工程が行われる。この第２エッチング工程では、図２１Ｄに示すように、図２０Ｃの第２リソグラフィ工程で生成されるレジストパターンをマスクとして、ドライエッチングにより、層間絶縁膜３０３にレジストパターンを転写する。これにより、層間絶縁膜３０３には、トレンチ３１２が形成される。このトレンチ３１２の上面は、図２１Ｄの上面図に示すような矩形の形状からなる。

次に、金属膜形成工程が行われる。この金属膜形成工程では、図２１Ｅに示すように、積層膜３００ａに形成されたビア３１１とトレンチ３１２内に、Cuシード等の金属シード３０４が形成された後に、銅（Cu）等の金属膜３０５が形成される。

なお、図２１Ｅの上面図に示すように、金属膜３０５としての銅（Cu）は、矩形の形状からなるトレンチ３１２とともに、凹形状からなるビア３１１に埋め込まれることになる。すなわち、ＨＨ’断面を表した断面図（横方向断面図）に示すように、ビア３１１内の金属膜３０５と金属シード３０４は、凹形状からなる。

その後、図示はしていないが、接合工程と熱処理工程が行われる。接合工程では、上述した図１４Ｂと同様に、第１基板１１の第１貼合せ面１１Ｓと、第２基板２１の第２貼合せ面２１Ｓとが貼り合わされる。また、熱処理工程では、接合工程で接合された第１基板１１と第２基板２１に対し、熱処理が行われる。この熱処理の条件としては、例えば、数百℃の温度で、数時間の間で行うことができる。

ここで、図２１ＥのＨＨ’断面を表した断面図（横方向断面図）に示すように、ビア３１１内の金属膜３０５としての銅（Cu）と、金属シード３０４としてのCuシードは、凹形状からなり、電極ビア部の表面積が広げられている。

そのため、熱処理時に、膨張した銅（Cu）による電極周辺及び電極接合部にかかる応力が緩和される。その結果として、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができる。特に、トランジスタ特性変動、及びポンピング現象による接合不良を抑制することができる。

第２の製造工程は、以上のように行われる。

（第３の製造工程）
次に、図２２乃至図２４の模式図を参照して、第３の実施の形態の固体撮像装置の第３の製造工程の流れを説明する。

なお、図示は省略しているが、この第３の製造工程においては、図２２乃至図２４に示した工程の前段で、積層膜３００ｂ上に、層間絶縁膜３０１が形成されている。

その後、第３の製造工程においては、まず、第１リソグラフィ工程が行われる。この第１リソグラフィ工程では、図２２Ａに示すように、層間絶縁膜３０１上に、フォトレジスト３５３が塗布され、ビア３１１ａを形成するためのレジストパターンが生成される。このフォトレジスト３５３の上面は、図２２Ａの上面図に示すような矩形の形状のパターンからなる。

続いて、第１エッチング工程が行われる。この第１エッチング工程では、図２２Ｂに示すように、図２２Ａの第１リソグラフィ工程で生成されるレジストパターンをマスクとして、ドライエッチングにより、層間絶縁膜３０１にレジストパターンを転写する。これにより、層間絶縁膜３０１には、ビア３１１ａが形成される。このビア３１１ａの上面は、図２２Ｂの上面図に示すような矩形の形状からなる。

次に、低熱膨張材埋め込み工程が行われる。この低熱膨張材埋め込み工程では、図２２Ｃに示すように、層間絶縁膜３０１に形成されたビア３１１ａ内に、低熱膨張材３４１が埋め込まれる。ここで、層間絶縁膜としての層間絶縁膜３０１と、低熱膨張材３４１としては、例えば、次のような材料を用いることができる。

すなわち、層間絶縁膜３０１として、SiOCHに代表されるLow-k材（BD熱膨張率 = 11ppm/K）を用いた場合には、低熱膨張材３４１として、TEOS等のSiO2（TEOS熱膨張率 = 0.6ppm/K）を用いることができる。ただし、層間絶縁膜３０１として、熱膨張率の低いSiO2が選択された場合には、半導体分野で一般的に用いられる絶縁膜の中で、低熱膨張材３４１として選択できるものが存在しなくなる点は、留意すべきである。

次に、平坦化工程が行われる。この平坦化工程では、図２３Ｄに示すように、ビア３１１ａ内以外の余分な低熱膨張材３４１が、例えば、CMPなどの手法を用いて除去される。これにより図２３Ｄの上面図に示すように、層間絶縁膜３０１に形成されたビア３１１ａ内に、低熱膨張材３４１が埋め込まれることになる。

次に、第２リソグラフィ工程が行われる。この第２リソグラフィ工程では、図２３Ｅに示すように、層間絶縁膜３０１上に、フォトレジスト３５４が塗布され、ビア３１１ｂを形成するためのレジストパターンが生成される。このフォトレジスト３５４の上面は、図２３Ｅの上面図に示すような凹形状のパターンからなる。

続いて、第２エッチング工程が行われる。この第２エッチング工程では、図２３Ｆに示すように、図２３Ｅの第２リソグラフィ工程で生成されるレジストパターンをマスクとして、ドライエッチングにより、層間絶縁膜３０１にレジストパターンを転写する。これにより、層間絶縁膜３０１には、ビア３１１ｂが形成される。

このビア３１１ｂの上面は、図２３Ｆの上面図に示すような凹形状からなる。つまり、層間絶縁膜３０１においては、ビア３１１ａに埋め込まれた低熱膨張材３４１を挟み込むように、ビア３１１ｂが形成される。

なお、上述の第１の製造工程（図１８Ｃ，図１９Ｄ）と同様であるため、図示はしていないが、第２エッチング工程の後に、第１金属膜形成工程が行われ、ビア３１１ｂ内に、金属シード３０４（Cuシード）と金属膜３０５（銅（Cu））が形成される。そして、ライナー絶縁膜３０２と層間絶縁膜３０３を積層した後に、さらに、第３リソグラフィ工程と第３エッチング工程が行われる。これにより、ライナー絶縁膜３０２と層間絶縁膜３０３に、トレンチ３１２が形成される。

そして、その後に、第２金属膜形成工程が行われる。この第２金属膜形成工程では、図２４Ｇに示すように、ライナー絶縁膜３０２と層間絶縁膜３０３に形成されたトレンチ３１２内に、Cuシード等の金属シード３０４が形成された後に、銅（Cu）等の金属膜３０５が形成される。

なお、図２４Ｇの上面図に示すように、金属膜３０５としての銅（Cu）は、矩形の形状からなるトレンチ３１２に埋め込まれることになる。また、ＨＨ’断面を表した断面図（横方向断面図）に示すように、ビア３１１ｂ内の金属膜３０５と金属シード３０４は、凹形状からなるとともに、ビア３１１ｂに挟み込まれるように形成されたビア３１１ａ内には、低熱膨張材３４１が矩形の形状で埋め込まれている。

その後、図示はしていないが、接合工程と熱処理工程が行われる。接合工程では、上述した図１４Ｂと同様に、第１基板１１の第１貼合せ面１１Ｓと、第２基板２１の第２貼合せ面２１Ｓとが貼り合わされる。また、熱処理工程では、接合工程で接合された第１基板１１と第２基板２１に対し、熱処理が行われる。この熱処理の条件としては、例えば、数百℃の温度で、数時間の間で行うことができる。

ここで、図２４ＧのＨＨ’断面を表した断面図（横方向断面図）に示すように、ビア３１１ｂ内の金属膜３０５としての銅（Cu）と、金属シード３０４としてのCuシードは、凹形状からなり、電極ビア部の表面積が広げられている。また、ビア３１１ａ内には、矩形の形状の低熱膨張材３４１が埋め込まれ、電極凹部に接触する領域の材料が変化している。

そのため、熱処理時に、膨張した銅（Cu）による電極周辺及び電極接合部にかかる応力が緩和される。また、低熱膨張材３４１を挿入する前と比べて、この低熱膨張材３４１を用いた領域に、応力が集中するため、接合部における応力をさらに緩和することが可能となる。その結果として、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができる。特に、トランジスタ特性変動、及びポンピング現象による接合不良を抑制することができる。

第３の製造工程は、以上のように行われる。

（第４の製造工程）
最後に、図２５及び図２６の模式図を参照して、第３の実施の形態の固体撮像装置の第４の製造工程の流れを説明する。

なお、図示は省略しているが、この第４の製造工程においては、図２５及び図２６に示した工程の前段で、積層膜３００ｂ上に、層間絶縁膜３０１が形成されている。

その後、第４の製造工程においては、まず、第１リソグラフィ工程が行われる。この第１リソグラフィ工程では、図２５Ａに示すように、層間絶縁膜３０１上に、フォトレジスト３５３が塗布され、ビア３１１ａを形成するためのレジストパターンが生成される。このフォトレジスト３５３の上面は、図２５Ａの上面図に示すような矩形の形状のパターンからなる。

なお、上述の第３の製造工程（図２２Ｂ，図２３Ｄ）と同様であるため、図示はしていないが、第１リソグラフィ工程の後に、第１エッチング工程と低熱膨張材埋め込み工程が行われ、層間絶縁膜３０１に形成されたビア３１１ａ内に、低熱膨張材３４１が埋め込まれる。

次に、平坦化工程が行われる。この平坦化工程では、図２５Ｂに示すように、ビア３１１ａ内以外の低熱膨張材３４１が、例えば、CMPなどの手法を用いて除去される。これにより、図２５Ｂの上面図に示すように、層間絶縁膜３０１に形成されたビア３１１ａ内に、低熱膨張材３４１が埋め込まれることになる。

次に、膜積層工程が行われる。この膜積層工程では、図２５Ｃに示すように、低熱膨張材３４１が埋め込まれた層間絶縁膜３０１に対し、ライナー絶縁膜３０２と層間絶縁膜３０３が積層される。

次に、第２リソグラフィ工程が行われる。この第２リソグラフィ工程では、図２６Ｄに示すように、積層された積層膜３００上に、フォトレジスト３５４が塗布され、ビア３１１ｂを形成するためのレジストパターンが生成される。このフォトレジスト３５４の上面は、図２６Ｄの上面図に示すような凹形状のパターンからなる。

続いて、第２エッチング工程が行われる。この第２エッチング工程では、図２６Ｅに示すように、図２６Ｄの第２リソグラフィ工程で生成されたレジストパターンをマスクとして、ドライエッチングにより、積層膜３００ａにレジストパターンを転写する。これにより、積層膜３００ａには、ビア３１１ｂが形成される。

このビア３１１ｂの上面は、図２６Ｅの上面図に示すような凹形状からなる。つまり、積層膜３００ａにおいて、層間絶縁膜３０１では、ビア３１１ａに埋め込まれた低熱膨張材３４１を挟み込むように、ビア３１１ｂが形成される。

なお、上述の第２の製造工程（図２０Ｃ，図２１Ｄ）と同様であるため、図示はしていないが、第２エッチング工程の後に、第３リソグラフィ工程と第３エッチング工程が行われ、層間絶縁膜３０３に、トレンチ３１２が形成される。

そして、その後に、金属膜形成工程が行われる。この金属膜形成工程では、図２６Ｆに示すように、積層膜３００に形成されたビア３１１とトレンチ３１２内に、Cuシード等の金属シード３０４が形成された後に、銅（Cu）等の金属膜３０５が形成される。

なお、図２６Ｆの上面図に示すように、金属膜３０５としての銅（Cu）は、矩形の形状からなるトレンチ３１２とともに、凹形状からなるビア３１１ｂに埋め込まれることになる。すなわち、ＨＨ’断面を表した断面図（横方向断面図）に示すように、ビア３１１ｂ内の金属膜３０５と金属シード３０４は、凹形状からなるとともに、ビア３１１ｂに挟み込まれるように形成されたビア３１１ａ内には、低熱膨張材３４１が矩形の形状に埋め込まれている。

その後、図示はしていないが、接合工程と熱処理工程が行われる。接合工程では、上述した図１４Ｂと同様に、第１基板１１の第１貼合せ面１１Ｓと、第２基板２１の第２貼合せ面２１Ｓとが貼り合わされる。また、熱処理工程では、接合工程で接合された第１基板１１と第２基板２１に対し、熱処理が行われる。この熱処理の条件としては、例えば、数百℃の温度で、数時間の間で行うことができる。

ここで、図２６ＦのＨＨ’断面を表した断面図（横方向断面図）に示すように、ビア３１１ｂ内の金属膜３０５としての銅（Cu）と、金属シード３０４としてのCuシードは、凹形状からなり、電極ビア部の表面積が広げられている。また、ビア３１１ａ内には、矩形の形状の低熱膨張材３４１が埋め込まれ、電極凹部に接触する領域の材料が変化している。

そのため、熱処理時に、膨張した銅（Cu）による電極周辺及び電極接合部にかかる応力が緩和される。また、低熱膨張材３４１を挿入する前と比べて、この低熱膨張材３４１を用いた領域に、応力が集中するため、接合部における応力をさらに緩和することが可能となる。その結果として、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができる。特に、トランジスタ特性変動、及びポンピング現象による接合不良を抑制することができる。

第４の製造工程は、以上のように行われる。

以上、第３の実施の形態について説明した。

＜５．第４の実施の形態＞

最後に、図２７乃至図３７を参照して、第４の実施の形態について説明する。この第４の実施の形態では、固体撮像装置１の構造として、第１基板１１と第２基板２１との接合部で、銅（Cu）の側面の一部や、配線パターンの底部に、空間が形成されるようにする。

これより、接合時に、銅（Cu）が存在しない空間が形成され、熱処理時に、膨張した銅（Cu）が、その空間に入り込んでいくため、応力が緩和される。その結果として、第４の実施の形態では、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができる。

（接合部の第１の構造）
図２７は、第４の実施の形態の固体撮像装置の第１の構造を示す要部断面図である。この要部断面図を参照して、第４の実施の形態の固体撮像装置１の詳細な構成を説明する。なお、図２７Ａは、接合前の断面図であり、図２７Ｂは、接合後の断面図である。

図２７Ａに示すように、第１基板１１と第２基板２１では、層間絶縁膜４０１と、ライナー絶縁膜４０２と、層間絶縁膜４０３とが積層された積層膜４００がそれぞれ形成されている。ここで、層間絶縁膜４０１と層間絶縁膜４０３としては、例えば、PSiO膜を用いることができる。また、ライナー絶縁膜４０２としては、例えば、SiC膜を用いることができる。

この積層膜４００には、下部電極との接続孔用のビア４１１と、配線用のトレンチ４１２が形成され、そこに、銅（Cu）等の金属膜４０５が埋め込まれている。なお、ここでも、金属膜４０５して、銅（Cu）が用いられる場合を一例に説明する。

積層膜４００において、接続孔用のビア４１１と、金属膜４０５との間には、金属シード４０４が形成されている。また、積層膜４００において、配線用のトレンチ４１２と、金属膜４０５との間には、金属シード４０４のほかに、第１側面膜４０６と第２側面膜４０７が形成されている。

ここで、積層膜４００のトレンチ４１２に形成された金属膜４０５としての銅（Cu）の周囲は、外周側から順に、第１側面膜４０６、第２側面膜４０７、金属シード４０４に囲まれているが、金属シード４０４と第２側面膜４０７の上表面は、金属膜４０５と第１側面膜４０６の上表面よりも低い位置にあるため、そこに空間４３１が形成されている。

このようにして、空間４３１がそれぞれ形成された第１基板１１と第２基板２１とを貼り合わせて、第１貼合せ面１１Ｓと第２貼合せ面２１Ｓとが接合されると、図２７Ｂに示すような構造となる。

なお、第４の実施の形態においても、説明の都合上、第１基板１１の構成には、符号に「−１」を記述し、第２基板２１の構成には、符号に「−２」を記述して区別する。

すなわち、図２７Ｂに示すように、接合時において、第１基板１１の第１貼合せ面１１Ｓ側には、金属シード４０４−１と第２側面膜４０７−１の上表面が、金属膜４０５−１と第１側面膜４０６−１の上表面よりも低い位置にあるため、そこに空間４３１−１が形成される。一方で、第２基板２１の第２貼合せ面２１Ｓ側には、金属シード４０４−２と第２側面膜４０７−２の上表面が、金属膜４０５−２と第１側面膜４０６−２の上表面よりも低い位置にあるため、そこに空間４３１−２が形成される。

このような空間４３１−１，４３１−２を形成して、接合時に、金属膜４０５−１，４０５−２としての銅（Cu）が存在しない空間４３０が形成されるようにすることで、接合後の熱処理時には、膨張した銅（Cu）が、空間４３１−１，４３１−２により形成される空間４３０に入り込んでいくため、応力が緩和される。その結果として、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができる。

（第１の製造工程）
次に、図２８乃至図３１の模式図を参照して、第４の実施の形態の固体撮像装置の第１の製造工程の流れを説明する。

なお、図示は省略しているが、この第１の製造工程においては、図２８乃至図３１に示した工程の前段で、基板上に、層間絶縁膜４０１と、ライナー絶縁膜４０２と、層間絶縁膜４０３とが積層された積層膜４００が、PCVD法により形成されている。

その後、第１の製造工程においては、まず、第１リソグラフィ工程が行われる。この第１リソグラフィ工程では、図２８Ａに示すように、層間絶縁膜４０３上に、フォトレジスト４５１が塗布され、配線用のトレンチ４１２を形成するためのレジストパターンが生成される。

続いて、第１エッチング工程が行われる。この第１エッチング工程では、図２８Ｂに示すように、図２８Ａの第１リソグラフィ工程で生成されるレジストパターンをマスクとして、ドライエッチングにより、層間絶縁膜４０３にレジストパターンを転写する。これにより、配線用のトレンチ４１２が形成される。

次に、側面膜形成工程が行われる。この側面膜形成工程では、図２８Ｃに示すように、トレンチ４１２の側面に、Ru等の第１側面膜４０６と、PSiN等の第２側面膜４０７が形成される。

ここでは、トレンチ４１２の側面に、Ru等の第１側面膜４０６を、スパッタ法により、例えば10nm程度形成した後に、全面に、PSiN等の第２側面膜４０７を、PCVD法により、例えば50nm形成し、ドライエッチングを用いて側面にのみ、第２側面膜４０７を残すようにした後、第１側面膜４０６を全面エッチバックにより除去することで、側面と第２側面膜４０７の下に、第１側面膜４０６を残すようにする。

次に、第２リソグラフィ工程が行われる。この第２リソグラフィ工程では、図２９Ｄに示すように、層間絶縁膜４０３とトレンチ４１２の側面に、フォトレジスト４５２が塗布され、下部電極との接続孔用のビア４１１を形成するためのレジストパターンが生成される。

続いて、第２エッチング工程が行われる。この第２エッチング工程では、図２９Ｅに示すように、図２９Ｄの第２リソグラフィ工程で生成されるレジストパターンをマスクとして、ドライエッチングにより、層間絶縁膜４０１とライナー絶縁膜４０２を加工する。これにより、接続孔用のビア４１１が形成される。

次に、金属膜形成工程が行われる。この金属膜形成工程では、図２９Ｆに示すように、配線用に形成されたトレンチ４１２と、接続孔用に形成されたビア４１１に、金属シード４０４と金属膜４０５が埋め込まれる。ここでは、Cuシード等の金属シード４０４が形成された後に、銅（Cu）等の金属膜４０５が形成される。

また、ここでは、銅（Cu）等の金属膜４０５は、スパッタされた後に、めっき法により形成される。また、金属シード４０４は、バリアメタルであって、例えば、Ta/TaN(10/15nm)を用いることができる。

次に、平坦化工程が行われる。この平坦化工程では、図３０Ｇに示すように、ビア４１１及びトレンチ４１２内以外の余分な、金属シード４０４や金属膜４０５が、例えば、CMPなどの手法を用いて除去される。その際に、Ta/TaN等の金属シード４０４を過剰研磨することで、銅（Cu）等の金属膜４０５の上表面よりも低くなるようにする。

次に、第３リソグラフィ工程が行われる。この第３リソグラフィ工程では、図３０Ｈに示すように、層間絶縁膜４０３と金属シード４０４上に、フォトレジスト４５３が塗布され、第２側面膜４０７を加工するためのレジストパターンが生成される。

続いて、第３エッチング工程が行われる。この第３エッチング工程では、図３０Ｉに示すように、図３０Ｈの第３リソグラフィ工程で生成されるレジストパターンをマスクとして、ドライエッチングにより、第２側面膜４０７を加工する。これにより、SiN等の第２側面膜４０７が除去され、銅（Cu）等の金属膜４０５の側面に、空間４３１を作り出すことができる。

ここで、図３０Ｉの上面図に示すように、積層膜４００に形成された金属膜４０５としての銅（Cu）の周囲は、外周側から順に、Ru等の第１側面膜４０６、SiN等の第２側面膜４０７、Ta/TaN等の金属シード４０４に囲まれているが、金属シード４０４と第２側面膜４０７の上表面は、金属膜４０５と第１側面膜４０６の上表面よりも低い位置にあるため、そこに空間４３１が形成されている。例えば、金属シード４０４等の上表面は、金属膜４０５等の上表面よりも、10nm以上低くなるように形成することができる。

次に、接合工程が行われる。この接合工程では、図３１Ｊに示すように、第１基板１１の第１貼合せ面１１Ｓと、第２基板２１の第２貼合せ面２１Ｓとが貼り合わされる。

そして、接合工程で、第１貼合せ面１１Ｓと第２貼合せ面２１Ｓとが貼り合わされることで、図３１Ｊに示すように、第１貼合せ面１１Ｓ側に形成された空間４３１−１と、第２貼合せ面２１Ｓ側に形成された空間４３１−２によって、空間４３０が形成される。

次に、熱処理工程が行われる。この熱処理工程では、図３１Ｊの接合工程で接合された第１基板１１と第２基板２１に対し、熱処理が行われる。この熱処理の条件としては、例えば、数百℃の温度で、数時間の間で行うことができる。

ここで、図３１Ｊに示したように、接合時の構造では、第１貼合せ面１１Ｓ側に形成された空間４３１−１と、第２貼合せ面２１Ｓ側に形成された空間４３１−２によって、空間４３０が形成されている。そのため、熱処理時に、図３１Ｋに示すように、金属膜４０５−１，４０５−２としての銅（Cu）が膨張して、空間４３０に入り込んでいくため、応力が緩和されることになる。

すなわち、接合後に、熱処理（アニール）を行うと、銅（Cu）の熱膨張による体積増加した分は、空間４３０に移動するため、Cuポンピングは生じず、良好な、貼り合わせ特性を得ることができる。その結果として、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができる。

第１の製造工程は、以上のように行われる。

なお、第１の製造工程では、銅（Cu）等の金属膜４０５の側面に、空間４３１（空間４３１−１，４３１−２）を作り出す際に、Ta/TaN等の金属シード４０４やSiN等の第２側面膜４０７の一部を残しているが、熱処理の条件によっては、それらの全てを除去してもよい。その場合には、空間４３１を広げることができる。

また、第１の製造工程では、Ta/TaN等の金属シード４０４を、図３０Ｇの平坦化工程時の過剰研磨により除去しているが、その工程を行わずに、Ta/TaN等の金属シード４０４の溝がない状態で、図３０Ｉの第３エッチング工程により、金属シード４０４をエッチングして加工するようにしてもよい。

（接合部の第２の構造）
図３２は、第４の実施の形態の固体撮像装置の第２の構造を示す要部断面図である。この要部断面図を参照して、第４の実施の形態の固体撮像装置１の詳細な構成を説明する。なお、図３２Ａは、接合前の断面図であり、図３２Ｂは、接合後の断面図である。

図３２Ａに示すように、第１基板１１と第２基板２１では、積層膜４００ａと積層膜４００ｂとの積層膜がそれぞれ形成される。また、積層膜４００ａには、層間絶縁膜４０１と、ライナー絶縁膜４０２と、層間絶縁膜４０３とが積層される。ここで、層間絶縁膜４０１と層間絶縁膜４０３としては、例えば、PSiO膜を用いることができる。また、ライナー絶縁膜４０２としては、例えば、SiC膜を用いることができる。

この積層膜４００ａには、下部電極との接続孔用のビア４１１と、配線用のトレンチ４１２が形成され、そこに、銅（Cu）等の金属膜４０５が埋め込まれている。なお、ここでも、金属膜４０５して、銅（Cu）が用いられる場合を一例に説明する。また、積層膜４００ａにおいて、ビア４１１及びトレンチ４１２と、金属膜４０５との間には、金属シード４０４が形成されている。

ここで、積層膜４００ａにおいて、層間絶縁膜４０１上の上面には、微細な凹凸からなる溝パターンが形成されており、これにより、配線用のトレンチ４１２の底部には、微細な凹凸が形成されている。そのため、この凹凸によって、金属膜形成時に、銅（Cu）等の金属膜４０５が完全に埋め込まれず、そこに、空間４３０が形成されている。

このようにして、空間４３０がそれぞれ形成された第１基板１１と第２基板２１とを貼り合わせて、第１貼合せ面１１Ｓと第２貼合せ面２１Ｓとが接合されると、図３２Ｂに示すような構造となる。

すなわち、図３２Ｂに示すように、接合時において、第１基板１１の第１貼合せ面１１Ｓ側には、配線用のトレンチ４１２−１の底部に、微細な凹凸が形成されているため、そこに空間４３０−１が形成される。一方で、第２基板２１の第２貼合せ面２１Ｓ側には、配線用のトレンチ４１２−２の底部に、微細な凹凸が形成されているため、そこに空間４３０−２が形成される。

このように、接合時に、金属膜４０５−１，４０５−２としての銅（Cu）が存在しない空間４３０−１，４３０−２が形成されるようにすることで、接合後の熱処理時には、膨張した銅（Cu）が、空間４３０−１，４３０−２に入り込んでいくため、応力が緩和される。その結果として、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができる。

（第２の製造工程）
次に、図３３及び図３４の模式図を参照して、第４の実施の形態の固体撮像装置の第２の製造工程の流れを説明する。

なお、図示は省略しているが、この第２の製造工程においては、図３３及び図３４に示した工程の前段で、下部電極を含む積層膜４００ｂ上に、層間絶縁膜４０１が形成されている。

その後、第２の製造工程においては、まず、第１リソグラフィ工程が行われる。この第１リソグラフィ工程では、図３３Ａに示すように、層間絶縁膜４０１上に、フォトレジスト４５４が塗布され、微細な凹凸からなる溝パターンを形成するためのレジストパターンが生成される。

続いて、第１エッチング工程が行われる。この第１エッチング工程では、図３３Ｂに示すように、図３３Ａの第１リソグラフィ工程で生成されるレジストパターンをマスクとして、層間絶縁膜４０１を、レジストマスクがなくなるまで加工することで、層間絶縁膜４０１に転写されたレジストパターンの肩が落ちるようにした後に、PCVD法によって、ライナー絶縁膜４０２が形成される。

次に、積層膜形成工程が行われる。この積層膜形成工程では、図３３Ｃに示すように、積層膜上に、PCVD法によって、層間絶縁膜４０３が形成される。また、このとき、CMPなどの手法を用いた平坦化工程が行われ、層間絶縁膜４０３の上面が平坦化される。

次に、第２リソグラフィ工程と第２エッチング工程が行われる。ここでは、図示はしていないが、第２リソグラフィ工程では、フォトレジストが塗布され、配線用のトレンチ４１２を形成するためのレジストパターンが生成される。そして、第２エッチング工程では、そのレジストパターンをマスクとして、ドライエッチングを行うことで、図３４Ｄに示すように、層間絶縁膜４０３に、配線用のトレンチ４１２が形成される。

また、第２リソグラフィ工程では、フォトレジストが塗布され、下部電極との接続孔用のビア４１１を形成するためのレジストパターンが生成される。そして、第２エッチング工程では、そのレジストパターンをマスクとして、ドライエッチングを行うことで、図３４Ｄに示すように、層間絶縁膜４０１に、接続孔用のビア４１１が形成される。

ここで、図３４Ｄの上面図に示すように、接続孔用のビア４１１が形成された層間絶縁膜４０１の上面には、微細な凹凸からなる溝パターン４３２が形成されている。

次に、金属膜形成工程が行われる。この金属膜形成工程では、図３４Ｅに示すように、配線用のトレンチ４１２と接続孔用のビア４１１に、金属シード４０４と金属膜４０５が埋め込まれる。なお、ここでは、Cuシード等の金属シード４０４が形成された後に、銅（Cu）等の金属膜４０５が形成される。

また、層間絶縁膜４０１上の上面に、溝パターン４３２が形成されることで、配線用のトレンチ４１２の底部には、微細な凹凸が形成されることになる。そのため、この凹凸によって、金属膜形成時に、金属膜４０５が完全に埋め込まれず、そこに、空間４３０が形成されている。

次に、接合工程が行われる。この接合工程では、図３４Ｆに示すように、第１基板１１の第１貼合せ面１１Ｓと、第２基板２１の第２貼合せ面２１Ｓとが貼り合わされる。

そして、接合工程で、第１貼合せ面１１Ｓと第２貼合せ面２１Ｓとが貼り合わされることで、図３４Ｆに示すように、第１貼合せ面１１Ｓ側には、空間４３０−１が形成され、第２貼合せ面２１Ｓ側には、空間４３０−２が形成される。

次に、熱処理工程が行われる。この熱処理工程では、図３４Ｆの接合工程で接合された第１基板１１と第２基板２１に対し、熱処理が行われる。この熱処理の条件としては、例えば、数百℃の温度で、数時間の間で行うことができる。

ここで、図３４Ｆに示したように、接合時の構造では、第１貼合せ面１１Ｓ側に、空間４３０−１が形成され、第２貼合せ面２１Ｓ側に、空間４３０−２が形成されている。そのため、熱処理時に、第１貼合せ面１１Ｓ側では、金属膜４０５−１としての銅（Cu）が膨張して、空間４３０−１に入り込むため、応力が緩和される。一方で、第２貼合せ面２１Ｓ側でも、金属膜４０５−２としての銅（Cu）が膨張して、空間４３０−２に入り込むため、応力が緩和される。

すなわち、空間４３０−１が形成された電極構造を持った第１基板１１と、空間４３０−２が形成された電極構造を持った第２基板２１を貼り合わせることで、接合後の熱処理で、銅（Cu）が膨張しても、配線底部に空間４３０−１，４３０−２があることで、Cuポンピングは抑制されるため、良好な、貼り合わせ特性を得ることができる。その結果として、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができる。

第２の製造工程は、以上のように行われる。

（接合部の第３の構造）
図３５は、第４の実施の形態の固体撮像装置の第３の構造を示す要部断面図である。この要部断面図を参照して、第４の実施の形態の固体撮像装置１の詳細な構成を説明する。なお、図３５Ａは、接合前の断面図であり、図３５Ｂは、接合後の断面図である。

図３５Ａに示すように、第１基板１１と第２基板２１では、積層膜４００ａと積層膜４００ｂとの積層膜がそれぞれ形成される。また、積層膜４００ａには、層間絶縁膜４０１が積層される。ここで、層間絶縁膜４０１としては、例えば、PSiO膜を用いることができる。

この積層膜４００ａには、下部電極との接続孔用のビア４１１と、配線用のトレンチ４１２が形成され、そこに、銅（Cu）等の金属膜４０５ａが埋め込まれている。なお、ここでも、金属膜４０５ａして、銅（Cu）が用いられる場合を一例に説明する。

また、積層膜４００ａにおいて、ビア４１１及びトレンチ４１２と、金属膜４０５ａとの間には、金属シード４０４ａが形成されている。なお、積層膜４００bにおいても、金属膜４０５ｂと金属シード４０４ｂが形成され、下部電極を形成している。

ここで、積層膜４００ａにおいて、接続孔用のビア４１１の底部が、ワイングラス状に形成されているため、金属膜形成時に、そこには、銅（Cu）等の金属膜４０５ａが入り込まず、空間４３０が形成されている。

このようにして、空間４３０がそれぞれ形成された第１基板１１と第２基板２１とを貼り合わせて、第１貼合せ面１１Ｓと第２貼合せ面２１Ｓとが接合されると、図３５Ｂに示すような構造となる。

すなわち、図３５Ｂに示すように、接合時において、第１基板１１の第１貼合せ面１１Ｓ側では、接続孔用のビア４１１−１の底部が、ワイングラス状に形成されているため、そこに空間４３０−１が形成される。一方で、第２基板２１の第２貼合せ面２１Ｓ側では、接続孔用のビア４１１−２の底部が、ワイングラス状に形成されているため、そこに空間４３０−２が形成される。

このように、接合時に、金属膜４０５−１，４０５−２としての銅（Cu）が存在しない空間４３０−１，４３０−２が形成されるようにすることで、接合後の熱処理時には、膨張した銅（Cu）が、空間４３０−１，４３０−２に入り込んでいくため、応力が緩和される。その結果として、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができる。

（第３の製造工程）
次に、図３６及び図３７の模式図を参照して、第４の実施の形態の固体撮像装置の第３の製造工程の流れを説明する。

なお、図示は省略しているが、この第３の製造工程においては、図３６及び図３７に示した工程の前段で、下部電極を含む積層膜４００ｂ上に、層間絶縁膜４０１が形成されている。また、この層間絶縁膜４０１には、第１リソグラフィ工程と第１エッチング工程により、配線用のトレンチ４１２が形成されている。

その後、第３の製造工程においては、まず、第２リソグラフィ工程が行われる。この第２リソグラフィ工程では、図３６Ａに示すように、層間絶縁膜４０１に、フォトレジスト４５５が塗布され、下部電極との接続孔用のビア４１１を形成するためのレジストパターンが生成される。

続いて、第２エッチング工程が行われる。この第２エッチング工程では、図３６Ｂに示すように、図３６Ａの第２リソグラフィ工程で生成されるレジストパターンをマスクとして、ドライエッチングを行うことで、層間絶縁膜４０１に、接続孔用のビア４１１が形成される。

このとき、オーバーエッチを過剰に行うことで、レジスト側面に電子が帯電するので、ここでは、イオンの軌道が曲がる電子シェーディング効果を利用して、接続孔用のビア４１１の底部が、ワイングラス状に形成されるようにする。そのため、ビア４１１の底部には、凸部４３３が形成されている。

次に、金属膜形成工程が行われる。この金属膜形成工程では、図３６Ｃに示すように、配線用のトレンチ４１２と接続孔用のビア４１１に、金属シード４０４ａと金属膜４０５ａが埋め込まれる。なお、ここでは、Cuシード等の金属シード４０４ａが形成された後に、銅（Cu）等の金属膜４０５ａが形成される。

次に、平坦化工程が行われる。この平坦化工程では、図３７Ｄに示すように、ビア４１１及びトレンチ４１２内以外の余分な、金属シード４０４ａや金属膜４０５ａが、例えば、CMPなどの手法を用いて除去される。その際に、接続孔用のビア４１１の底部が、ワイングラス状に形成され、凸部４３３が形成されていたため、そこには、銅（Cu）等の金属膜４０５ａが入り込まず、空間４３０を作り出すことができる。

次に、接合工程が行われる。この接合工程では、図３７Ｅに示すように、第１基板１１の第１貼合せ面１１Ｓと、第２基板２１の第２貼合せ面２１Ｓとが貼り合わされる。

そして、接合工程で、図３７Ｅに示すように、第１貼合せ面１１Ｓ側には、空間４３０−１が形成され、第２貼合せ面２１Ｓ側には、空間４３０−２が形成される。

次に、熱処理工程が行われる。この熱処理工程では、図３７Ｅの接合工程で接合された第１基板１１と第２基板２１に対し、熱処理が行われる。この熱処理の条件としては、例えば、数百℃の温度で、数時間の間で行うことができる。

ここで、図３７Ｅに示したように、接合時の構造では、第１貼合せ面１１Ｓ側に、空間４３０−１が形成され、第２貼合せ面２１Ｓ側に、空間４３０−２が形成されている。そのため、図３７Ｆに示すように、熱処理時に、第１貼合せ面１１Ｓ側では、金属膜４０５ａ−１としての銅（Cu）が膨張して、空間４３０−１に入り込むため、応力が緩和される。一方で、第２貼合せ面２１Ｓ側でも、金属膜４０５ａ−２としての銅（Cu）が膨張して、空間４３０−２に入り込むため、応力が緩和される。

すなわち、空間４３０−１が形成された電極構造を持った第１基板１１と、空間４３０−２が形成された電極構造を持った第２基板２１を貼り合わせることで、接合後の熱処理で、銅（Cu）が膨張しても、配線底部に空間４３０−１，４３０−２があることで、Cuポンピングは抑制されるため、良好な、貼り合わせ特性を得ることができる。その結果として、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止することができる。

第３の製造工程は、以上のように行われる。

以上、第４の実施の形態について説明した。

＜６．電子機器の構成例＞

上述した半導体装置としての固体撮像装置１は、例えば、デジタルカメラやビデオカメラ等のカメラシステム、さらには撮像機能を有する携帯電話機、あるいは撮像機能を備えた他の機器などの電子機器に適用することができる。

図３８は、本技術を適用した固体撮像装置を用いた電子機器の構成例を示す図である。図３８においては、このような電子機器の一例として、静止画像又は動画撮影可能なビデオカメラとしての撮像装置１０００の構成例を示している。

図３８において、撮像装置１０００は、固体撮像装置１００１と、固体撮像装置１００１の受光センサ部に入射光を導く光学系１００２と、シャッタ装置１００３と、固体撮像装置１００１を駆動する駆動回路１００４と、固体撮像装置１００１の出力信号を処理する信号処理回路１００５とを有する。

固体撮像装置１００１としては、上述した固体撮像装置１（図１）が適用される。光学系（光学レンズ）１００２は、被写体からの像光（入射光）を、固体撮像装置１００１の撮像面上に結像させる。これにより、固体撮像装置１００１内に、一定期間、信号電荷が蓄積される。このような光学系１００２は、複数の光学レンズから構成された光学レンズ系としてもよい。

シャッタ装置１００３は、固体撮像装置１００１への光照射期間及び遮光期間を制御する。駆動回路１００４は、固体撮像装置１００１及びシャッタ装置１００３に駆動信号を供給し、供給した駆動信号（タイミング信号）により、固体撮像装置１００１の信号処理回路１００５への信号出力動作の制御、及びシャッタ装置１００３のシャッタ動作を制御する。すなわち、駆動回路１００４は、駆動信号（タイミング信号）の供給により、固体撮像装置１００１から信号処理回路１００５への信号転送動作を行う。

信号処理回路１００５は、固体撮像装置１００１から転送された信号に対して、各種の信号処理を行う。この信号処理で得られる映像信号は、例えば、後段のメモリ等の記憶媒体に記憶されるか、あるいは、モニタに出力される。

以上説明した本技術を適用した固体撮像装置を用いた電子機器によれば、２枚の基板を積層させて貼り合わせる際に、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止させた固体撮像装置１を、固体撮像装置１００１として用いることができる。

＜７．応用例＞

本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、カプセル型内視鏡を用いた患者の体内情報取得システムに適用されてもよい。

図３９は、本開示に係る技術が適用され得る体内情報取得システム５４００の概略的な構成の一例を示す図である。図３９を参照すると、体内情報取得システム５４００は、カプセル型内視鏡５４０１と、体内情報取得システム５４００の動作を統括的に制御する外部制御装置５４２３と、から構成される。検査時には、カプセル型内視鏡５４０１が患者によって飲み込まれる。カプセル型内視鏡５４０１は、撮像機能及び無線通信機能を有し、患者から自然排出されるまでの間、胃や腸等の臓器の内部を蠕動運動等によって移動しつつ、当該臓器の内部の画像（以下、体内画像ともいう）を所定の間隔で順次撮像し、その体内画像についての情報を体外の外部制御装置５４２３に順次無線送信する。外部制御装置５４２３は、受信した体内画像についての情報に基づいて、表示装置（図示せず）に当該体内画像を表示するための画像データを生成する。体内情報取得システム５４００では、このようにして、カプセル型内視鏡５４０１が飲み込まれてから排出されるまでの間、患者の体内の様子を撮像した画像を随時得ることができる。

カプセル型内視鏡５４０１と外部制御装置５４２３の構成及び機能についてより詳細に説明する。図示するように、カプセル型内視鏡５４０１は、カプセル型の筐体５４０３内に、光源部５４０５、撮像部５４０７、画像処理部５４０９、無線通信部５４１１、給電部５４１５、電源部５４１７、状態検出部５４１９及び制御部５４２１の機能が搭載されて構成される。

光源部５４０５は、例えばＬＥＤ（light emitting diode）等の光源から構成され、撮像部５４０７の撮像視野に対して光を照射する。

撮像部５４０７は、撮像素子、及び当該撮像素子の前段に設けられる複数のレンズからなる光学系から構成される。観察対象である体組織に照射された光の反射光（以下、観察光という）は、当該光学系によって集光され、当該撮像素子に入射する。当該撮像素子は、観察光を受光して光電変換することにより、観察光に対応した電気信号、すなわち観察像に対応した画像信号を生成する。撮像部５４０７によって生成された画像信号は、画像処理部５４０９に提供される。なお、撮像部５４０７の撮像素子としては、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ又はＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ等、各種の公知の撮像素子が用いられてよい。

画像処理部５４０９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサによって構成され、撮像部５４０７によって生成された画像信号に対して各種の信号処理を行う。当該信号処理は、画像信号を外部制御装置５４２３に伝送するための最小限の処理（例えば、画像データの圧縮、フレームレートの変換、データレートの変換及び／又はフォーマットの変換等）であってよい。画像処理部５４０９が必要最小限の処理のみを行うように構成されることにより、当該画像処理部５４０９を、より小型、より低消費電力で実現することができるため、カプセル型内視鏡５４０１に好適である。ただし、筐体５４０３内のスペースや消費電力に余裕がある場合であれば、画像処理部５４０９において、更なる信号処理（例えば、ノイズ除去処理や他の高画質化処理等）が行われてもよい。画像処理部５４０９は、信号処理を施した画像信号を、ＲＡＷデータとして無線通信部５４１１に提供する。なお、画像処理部５４０９は、状態検出部５４１９によってカプセル型内視鏡５４０１の状態（動きや姿勢等）についての情報が取得されている場合には、当該情報と紐付けて、画像信号を無線通信部５４１１に提供してもよい。これにより、画像が撮像された体内における位置や画像の撮像方向等と、撮像画像とを関連付けることができる。

無線通信部５４１１は、外部制御装置５４２３との間で各種の情報を送受信可能な通信装置によって構成される。当該通信装置は、アンテナ５４１３と、信号の送受信のための変調処理等を行う処理回路等から構成される。無線通信部５４１１は、画像処理部５４０９によって信号処理が施された画像信号に対して変調処理等の所定の処理を行い、その画像信号を、アンテナ５４１３を介して外部制御装置５４２３に送信する。また、無線通信部５４１１は、外部制御装置５４２３から、カプセル型内視鏡５４０１の駆動制御に関する制御信号を、アンテナ５４１３を介して受信する。無線通信部５４１１は、受信した制御信号を制御部５４２１に提供する。

給電部５４１５は、受電用のアンテナコイル、当該アンテナコイルに発生した電流から電力を再生する電力再生回路、及び昇圧回路等から構成される。給電部５４１５では、いわゆる非接触充電の原理を用いて電力が生成される。具体的には、給電部５４１５のアンテナコイルに対して外部から所定の周波数の磁界（電磁波）が与えられることにより、当該アンテナコイルに誘導起電力が発生する。当該電磁波は、例えば外部制御装置５４２３からアンテナ５４２５を介して送信される搬送波であってよい。当該誘導起電力から電力再生回路によって電力が再生され、昇圧回路においてその電位が適宜調整されることにより、蓄電用の電力が生成される。給電部５４１５によって生成された電力は、電源部５４１７に蓄電される。

電源部５４１７は、二次電池によって構成され、給電部５４１５によって生成された電力を蓄電する。図３９では、図面が煩雑になることを避けるために、電源部５４１７からの電力の供給先を示す矢印等の図示を省略しているが、電源部５４１７に蓄電された電力は、光源部５４０５、撮像部５４０７、画像処理部５４０９、無線通信部５４１１、状態検出部５４１９及び制御部５４２１に供給され、これらの駆動に用いられ得る。

状態検出部５４１９は、加速度センサ及び／又はジャイロセンサ等の、カプセル型内視鏡５４０１の状態を検出するためのセンサから構成される。状態検出部５４１９は、当該センサによる検出結果から、カプセル型内視鏡５４０１の状態についての情報を取得することができる。状態検出部５４１９は、取得したカプセル型内視鏡５４０１の状態についての情報を、画像処理部５４０９に提供する。画像処理部５４０９では、上述したように、当該カプセル型内視鏡５４０１の状態についての情報が、画像信号と紐付けられ得る。

制御部５４２１は、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、所定のプログラムに従って動作することによりカプセル型内視鏡５４０１の動作を統括的に制御する。制御部５４２１は、光源部５４０５、撮像部５４０７、画像処理部５４０９、無線通信部５４１１、給電部５４１５、電源部５４１７及び状態検出部５４１９の駆動を、外部制御装置５４２３から送信される制御信号に従って適宜制御することにより、以上説明したような各部における機能を実現させる。

外部制御装置５４２３は、ＣＰＵ、ＧＰＵ等のプロセッサ、又はプロセッサとメモリ等の記憶素子が混載されたマイコン若しくは制御基板等であり得る。外部制御装置５４２３は、アンテナ５４２５を有し、当該アンテナ５４２５を介して、カプセル型内視鏡５４０１との間で各種の情報を送受信可能に構成される。具体的には、外部制御装置５４２３は、カプセル型内視鏡５４０１の制御部５４２１に対して制御信号を送信することにより、カプセル型内視鏡５４０１の動作を制御する。例えば、外部制御装置５４２３からの制御信号により、光源部５４０５における観察対象に対する光の照射条件が変更され得る。また、外部制御装置５４２３からの制御信号により、撮像条件（例えば、撮像部５４０７におけるフレームレート、露出値等）が変更され得る。また、外部制御装置５４２３からの制御信号により、画像処理部５４０９における処理の内容や、無線通信部５４１１が画像信号を送信する条件（例えば、送信間隔、送信画像数等）が変更されてもよい。

また、外部制御装置５４２３は、カプセル型内視鏡５４０１から送信される画像信号に対して、各種の画像処理を施し、撮像された体内画像を表示装置に表示するための画像データを生成する。当該画像処理としては、例えば現像処理（デモザイク処理）、高画質化処理（帯域強調処理、超解像処理、ＮＲ（Noise reduction）処理及び／又は手ブレ補正処理等）、並びに／又は拡大処理（電子ズーム処理）等、各種の公知の信号処理が行われてよい。外部制御装置５４２３は、表示装置（図示せず）の駆動を制御して、生成した画像データに基づいて撮像された体内画像を表示させる。あるいは、外部制御装置５４２３は、生成した画像データを記録装置（図示せず）に記録させたり、印刷装置（図示せず）に印刷出力させてもよい。

以上、本開示に係る技術が適用され得る体内情報取得システム５４００の一例について説明した。以上説明した構成のうち、撮像部５４０７の撮像素子として、固体撮像装置１を用いることができる。この固体撮像装置１によれば、２枚の基板を積層させて貼り合わせる際に、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止させることができる。

本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット、建設機械、農業機械（トラクター）などのいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。

図４０は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システム７０００の概略的な構成例を示すブロック図である。車両制御システム７０００は、通信ネットワーク７０１０を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図４０に示した例では、車両制御システム７０００は、駆動系制御ユニット７１００、ボディ系制御ユニット７２００、バッテリ制御ユニット７３００、車外情報検出ユニット７４００、車内情報検出ユニット７５００、及び統合制御ユニット７６００を備える。これらの複数の制御ユニットを接続する通信ネットワーク７０１０は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）又はＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）等の任意の規格に準拠した車載通信ネットワークであってよい。

各制御ユニットは、各種プログラムにしたがって演算処理を行うマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータにより実行されるプログラム又は各種演算に用いられるパラメータ等を記憶する記憶部と、各種制御対象の装置を駆動する駆動回路とを備える。各制御ユニットは、通信ネットワーク７０１０を介して他の制御ユニットとの間で通信を行うためのネットワークＩ／Ｆを備えるとともに、車内外の装置又はセンサ等との間で、有線通信又は無線通信により通信を行うための通信Ｉ／Ｆを備える。図４０では、統合制御ユニット７６００の機能構成として、マイクロコンピュータ７６１０、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０、音声画像出力部７６７０、車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０及び記憶部７６９０が図示されている。他の制御ユニットも同様に、マイクロコンピュータ、通信Ｉ／Ｆ及び記憶部等を備える。

駆動系制御ユニット７１００は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット７１００は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。駆動系制御ユニット７１００は、ＡＢＳ（Antilock Brake System）又はＥＳＣ（Electronic Stability Control）等の制御装置としての機能を有してもよい。

駆動系制御ユニット７１００には、車両状態検出部７１１０が接続される。車両状態検出部７１１０には、例えば、車体の軸回転運動の角速度を検出するジャイロセンサ、車両の加速度を検出する加速度センサ、あるいは、アクセルペダルの操作量、ブレーキペダルの操作量、ステアリングホイールの操舵角、エンジン回転数又は車輪の回転速度等を検出するためのセンサのうちの少なくとも一つが含まれる。駆動系制御ユニット７１００は、車両状態検出部７１１０から入力される信号を用いて演算処理を行い、内燃機関、駆動用モータ、電動パワーステアリング装置又はブレーキ装置等を制御する。

ボディ系制御ユニット７２００は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット７２００は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット７２００には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット７２００は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。

バッテリ制御ユニット７３００は、各種プログラムにしたがって駆動用モータの電力供給源である二次電池７３１０を制御する。例えば、バッテリ制御ユニット７３００には、二次電池７３１０を備えたバッテリ装置から、バッテリ温度、バッテリ出力電圧又はバッテリの残存容量等の情報が入力される。バッテリ制御ユニット７３００は、これらの信号を用いて演算処理を行い、二次電池７３１０の温度調節制御又はバッテリ装置に備えられた冷却装置等の制御を行う。

車外情報検出ユニット７４００は、車両制御システム７０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット７４００には、撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０のうちの少なくとも一方が接続される。撮像部７４１０には、ＴｏＦ（Time Of Flight）カメラ、ステレオカメラ、単眼カメラ、赤外線カメラ及びその他のカメラのうちの少なくとも一つが含まれる。車外情報検出部７４２０には、例えば、現在の天候又は気象を検出するための環境センサ、あるいは、車両制御システム７０００を搭載した車両の周囲の他の車両、障害物又は歩行者等を検出するための周囲情報検出センサのうちの少なくとも一つが含まれる。

環境センサは、例えば、雨天を検出する雨滴センサ、霧を検出する霧センサ、日照度合いを検出する日照センサ、及び降雪を検出する雪センサのうちの少なくとも一つであってよい。周囲情報検出センサは、超音波センサ、レーダ装置及びＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）装置のうちの少なくとも一つであってよい。これらの撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０は、それぞれ独立したセンサないし装置として備えられてもよいし、複数のセンサないし装置が統合された装置として備えられてもよい。

ここで、図４１は、撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０の設置位置の例を示す。撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６，７９１８は、例えば、車両７９００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部のうちの少なくとも一つの位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部７９１０及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部７９１８は、主として車両７９００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部７９１２，７９１４は、主として車両７９００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部７９１６は、主として車両７９００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部７９１８は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。

なお、図４１には、それぞれの撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲ａは、フロントノーズに設けられた撮像部７９１０の撮像範囲を示し、撮像範囲ｂ，ｃは、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部７９１２，７９１４の撮像範囲を示し、撮像範囲ｄは、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部７９１６の撮像範囲を示す。例えば、撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両７９００を上方から見た俯瞰画像が得られる。

車両７９００のフロント、リア、サイド、コーナ及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部７９２０，７９２２，７９２４，７９２６，７９２８，７９３０は、例えば超音波センサ又はレーダ装置であってよい。車両７９００のフロントノーズ、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部７９２０，７９２６，７９３０は、例えばＬＩＤＡＲ装置であってよい。これらの車外情報検出部７９２０〜７９３０は、主として先行車両、歩行者又は障害物等の検出に用いられる。

図４０に戻って説明を続ける。車外情報検出ユニット７４００は、撮像部７４１０に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像データを受信する。また、車外情報検出ユニット７４００は、接続されている車外情報検出部７４２０から検出情報を受信する。車外情報検出部７４２０が超音波センサ、レーダ装置又はＬＩＤＡＲ装置である場合には、車外情報検出ユニット７４００は、超音波又は電磁波等を発信させるとともに、受信された反射波の情報を受信する。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、降雨、霧又は路面状況等を認識する環境認識処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、車外の物体までの距離を算出してもよい。

また、車外情報検出ユニット７４００は、受信した画像データに基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等を認識する画像認識処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した画像データに対して歪補正又は位置合わせ等の処理を行うとともに、異なる撮像部７４１０により撮像された画像データを合成して、俯瞰画像又はパノラマ画像を生成してもよい。車外情報検出ユニット７４００は、異なる撮像部７４１０により撮像された画像データを用いて、視点変換処理を行ってもよい。

車内情報検出ユニット７５００は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット７５００には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部７５１０が接続される。運転者状態検出部７５１０は、運転者を撮像するカメラ、運転者の生体情報を検出する生体センサ又は車室内の音声を集音するマイク等を含んでもよい。生体センサは、例えば、座面又はステアリングホイール等に設けられ、座席に座った搭乗者又はステアリングホイールを握る運転者の生体情報を検出する。車内情報検出ユニット７５００は、運転者状態検出部７５１０から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。車内情報検出ユニット７５００は、集音された音声信号に対してノイズキャンセリング処理等の処理を行ってもよい。

統合制御ユニット７６００は、各種プログラムにしたがって車両制御システム７０００内の動作全般を制御する。統合制御ユニット７６００には、入力部７８００が接続されている。入力部７８００は、例えば、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチ又はレバー等、搭乗者によって入力操作され得る装置によって実現される。統合制御ユニット７６００には、マイクロフォンにより入力される音声を音声認識することにより得たデータが入力されてもよい。入力部７８００は、例えば、赤外線又はその他の電波を利用したリモートコントロール装置であってもよいし、車両制御システム７０００の操作に対応した携帯電話又はＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の外部接続機器であってもよい。入力部７８００は、例えばカメラであってもよく、その場合搭乗者はジェスチャにより情報を入力することができる。あるいは、搭乗者が装着したウェアラブル装置の動きを検出することで得られたデータが入力されてもよい。さらに、入力部７８００は、例えば、上記の入力部７８００を用いて搭乗者等により入力された情報に基づいて入力信号を生成し、統合制御ユニット７６００に出力する入力制御回路などを含んでもよい。搭乗者等は、この入力部７８００を操作することにより、車両制御システム７０００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりする。

記憶部７６９０は、マイクロコンピュータにより実行される各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、及び各種パラメータ、演算結果又はセンサ値等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）を含んでいてもよい。また、記憶部７６９０は、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等によって実現してもよい。

汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、外部環境７７５０に存在する様々な機器との間の通信を仲介する汎用的な通信Ｉ／Ｆである。汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、ＧＳＭ（Global System of Mobile communications）、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ（Long Term Evolution）若しくはＬＴＥ−Ａ（LTE−Advanced）などのセルラー通信プロトコル、又は無線ＬＡＮ（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）ともいう）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などのその他の無線通信プロトコルを実装してよい。汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、例えば、基地局又はアクセスポイントを介して、外部ネットワーク（例えば、インターネット、クラウドネットワーク又は事業者固有のネットワーク）上に存在する機器（例えば、アプリケーションサーバ又は制御サーバ）へ接続してもよい。また、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、例えばＰ２Ｐ（Peer To Peer）技術を用いて、車両の近傍に存在する端末（例えば、運転者、歩行者若しくは店舗の端末、又はＭＴＣ（Machine Type Communication）端末）と接続してもよい。

専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、車両における使用を目的として策定された通信プロトコルをサポートする通信Ｉ／Ｆである。専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、例えば、下位レイヤのＩＥＥＥ８０２．１１ｐと上位レイヤのＩＥＥＥ１６０９との組合せであるＷＡＶＥ（Wireless Access in Vehicle Environment）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）、又はセルラー通信プロトコルといった標準プロトコルを実装してよい。専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、典型的には、車車間（Vehicle to Vehicle）通信、路車間（Vehicle to Infrastructure）通信、車両と家との間（Vehicle to Home）の通信及び歩車間（Vehicle to Pedestrian）通信のうちの１つ以上を含む概念であるＶ２Ｘ通信を遂行する。

測位部７６４０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）衛星からのＧＮＳＳ信号（例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号）を受信して測位を実行し、車両の緯度、経度及び高度を含む位置情報を生成する。なお、測位部７６４０は、無線アクセスポイントとの信号の交換により現在位置を特定してもよく、又は測位機能を有する携帯電話、ＰＨＳ若しくはスマートフォンといった端末から位置情報を取得してもよい。

ビーコン受信部７６５０は、例えば、道路上に設置された無線局等から発信される電波あるいは電磁波を受信し、現在位置、渋滞、通行止め又は所要時間等の情報を取得する。なお、ビーコン受信部７６５０の機能は、上述した専用通信Ｉ／Ｆ７６３０に含まれてもよい。

車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、マイクロコンピュータ７６１０と車内に存在する様々な車内機器７７６０との間の接続を仲介する通信インタフェースである。車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ（Near Field Communication）又はＷＵＳＢ（Wireless USB）といった無線通信プロトコルを用いて無線接続を確立してもよい。また、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、図示しない接続端子（及び、必要であればケーブル）を介して、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）、又はＭＨＬ（Mobile High-definition Link）等の有線接続を確立してもよい。車内機器７７６０は、例えば、搭乗者が有するモバイル機器若しくはウェアラブル機器、又は車両に搬入され若しくは取り付けられる情報機器のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。また、車内機器７７６０は、任意の目的地までの経路探索を行うナビゲーション装置を含んでいてもよい。車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、これらの車内機器７７６０との間で、制御信号又はデータ信号を交換する。

車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０は、マイクロコンピュータ７６１０と通信ネットワーク７０１０との間の通信を仲介するインタフェースである。車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０は、通信ネットワーク７０１０によりサポートされる所定のプロトコルに則して、信号等を送受信する。

統合制御ユニット７６００のマイクロコンピュータ７６１０は、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０及び車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、各種プログラムにしたがって、車両制御システム７０００を制御する。例えば、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット７１００に対して制御指令を出力してもよい。例えば、マイクロコンピュータ７６１０は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行ってもよい。また、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行ってもよい。

マイクロコンピュータ７６１０は、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０及び車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、車両と周辺の構造物や人物等の物体との間の３次元距離情報を生成し、車両の現在位置の周辺情報を含むローカル地図情報を作成してもよい。また、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される情報に基づき、車両の衝突、歩行者等の近接又は通行止めの道路への進入等の危険を予測し、警告用信号を生成してもよい。警告用信号は、例えば、警告音を発生させたり、警告ランプを点灯させたりするための信号であってよい。

音声画像出力部７６７０は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図４０の例では、出力装置として、オーディオスピーカ７７１０、表示部７７２０及びインストルメントパネル７７３０が例示されている。表示部７７２０は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。表示部７７２０は、ＡＲ（Augmented Reality）表示機能を有していてもよい。出力装置は、これらの装置以外の、ヘッドホン、搭乗者が装着する眼鏡型ディスプレイ等のウェアラブルデバイス、プロジェクタ又はランプ等の他の装置であってもよい。出力装置が表示装置の場合、表示装置は、マイクロコンピュータ７６１０が行った各種処理により得られた結果又は他の制御ユニットから受信された情報を、テキスト、イメージ、表、グラフ等、様々な形式で視覚的に表示する。また、出力装置が音声出力装置の場合、音声出力装置は、再生された音声データ又は音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して聴覚的に出力する。

なお、図４０に示した例において、通信ネットワーク７０１０を介して接続された少なくとも二つの制御ユニットが一つの制御ユニットとして一体化されてもよい。あるいは、個々の制御ユニットが、複数の制御ユニットにより構成されてもよい。さらに、車両制御システム７０００が、図示されていない別の制御ユニットを備えてもよい。また、上記の説明において、いずれかの制御ユニットが担う機能の一部又は全部を、他の制御ユニットに持たせてもよい。つまり、通信ネットワーク７０１０を介して情報の送受信がされるようになっていれば、所定の演算処理が、いずれかの制御ユニットで行われるようになってもよい。同様に、いずれかの制御ユニットに接続されているセンサ又は装置が、他の制御ユニットに接続されるとともに、複数の制御ユニットが、通信ネットワーク７０１０を介して相互に検出情報を送受信してもよい。

以上説明した車両制御システム７０００において、撮像部７４１０の撮像素子として、固体撮像装置１を用いることができる。この固体撮像装置１によれば、２枚の基板を積層させて貼り合わせる際に、接合強度の低下を抑制するとともに、電気的な接続の不良や剥がれを防止させることができる。

なお、本技術は、以下のような構成をとることができる。

（１）
金属で形成された第１の電極を有する第１の基板と、
前記第１の基板に貼り合わされる基板であって、金属で形成された第２の電極を有する第２の基板と
を備え、
前記第１の電極が形成される溝の側面と、前記第１の電極と金属接合される前記第２の電極が形成される溝の側面には、鋭角な凹凸が形成されている
半導体装置。
（２）
前記溝の側面の一部には、側面あれが形成され、
前記溝と前記金属との間には、その一部が側面あれとなる前記溝の形状に応じた金属シードが形成される
前記（１）に記載の半導体装置。
（３）
前記溝の側面の一部は、鋭角な凹凸の形状からなり、
前記溝と前記金属との間には、前記溝の形状に応じた金属シードが形成される
前記（１）に記載の半導体装置。
（４）
金属で形成された電極が形成される溝の側面の一部に、側面あれを形成し、
前記溝に、その一部が側面あれとなる前記溝の形状に応じた金属シードを形成し、
前記金属シードが形成された前記溝に、金属めっき成長によって、前記金属を形成し、
前記電極を有する第１の基板と、前記電極を有する第２の基板とを貼り合わせ、
前記第１の基板と前記第２の基板の熱処理に際し、前記金属めっき成長で、前記側面あれに応じた前記金属シードにより金属めっきが不十分となることで形成される空間に、膨張した前記金属が入り込む
半導体装置の製造方法。
（５）
金属で形成された電極が形成される溝の側面の一部に、鋭角な凹凸の形状を形成し、
前記溝に、前記溝の形状に応じた金属シードを形成し、
前記金属シードが形成された前記溝に、金属めっき成長によって、前記金属を形成し、
前記電極を有する第１の基板と、前記電極を有する第２の基板とを貼り合わせ、
前記第１の基板と前記第２の基板の熱処理に際し、前記金属めっき成長で、前記凹凸の形状に応じた前記金属シードにより金属めっきが不十分になることで形成される空間に、膨張した前記金属が入り込む
半導体装置の製造方法。
（６）
金属で形成された第１の電極を有する第１の基板と、
前記第１の基板に貼り合わされる基板であって、金属で形成された第２の電極を有する第２の基板と
を備え、
前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方の貼合せ面の金属の表面の一部に、凹みが形成されている
半導体装置。
（７）
前記第１の電極及び前記第２の電極の少なくとも一方の電極の外周部には、密集した金属のパターンである密集パターンが形成され、
前記密集パターンの表面には、CMP(Chemical Mechanical Polishing)による平坦化時にエロージョンが発生することで、前記凹みが形成されている
前記（６）に記載の半導体装置。
（８）
前記エロージョンが発生することで形成される前記凹みの大きさと形は、前記密集パターンの密度、幅、及び配置により調整される
前記（７）に記載の半導体装置。
（９）
金属で形成された電極と、前記電極の外周部に密集した金属のパターンである密集パターンとが形成された積層膜の上面を、CMPにより平坦化し、
前記電極を有する第１の基板と、前記電極を有する第２の基板とを貼り合わせ、
前記第１の基板と前記第２の基板の熱処理に際し、前記CMPによる平坦化時にエロージョンが発生することで形成される凹みによる空間に、膨張した前記金属が入り込む
半導体装置の製造方法。
（１０）
金属で形成された第１の電極を有する第１の基板と、
前記第１の基板に貼り合わされる基板であって、金属で形成された第２の電極を有する第２の基板と
を備え、
前記第１の電極及び前記第２の電極の表面積が拡大するように、電極の形状が変形されている
半導体装置。
（１１）
前記第１の基板において、前記第１の電極は、第１の積層膜に形成され、
前記第１の基板の貼合せ面と平行方向における前記第１の電極の断面積は、一定であり、
前記第２の基板において、前記第２の電極は、第２の積層膜に形成され、
前記第２の基板の貼合せ面と平行方向における前記第２の電極の断面積は、一定である
前記（１０）に記載の半導体装置。
（１２）
前記第１の電極の断面は、凹部又は凸部を、１又は複数個有し、
前記第２の電極の断面は、凹部又は凸部を、１又は複数個有する
前記（１０）又は（１１）に記載の半導体装置。
（１３）
前記凹部に接触する領域に、前記凹部で用いられる材料よりも、より低熱膨張率の材料を用いる
前記（１２）に記載の半導体装置。
（１４）
金属で形成された電極を積層膜に形成する際に、前記電極の表面積を拡大するようにその形状を変形し、
前記電極を有する第１の基板と、前記電極を有する第２の基板とを貼り合わせ、
前記第１の基板と前記第２の基板の熱処理に際し、前記電極の表面積が拡大されることで、電極周辺部及び電極接合部にかかる応力を緩和する
半導体装置の製造方法。
（１５）
金属で形成された第１の電極を有する第１の基板と、
前記第１の基板に貼り合わされる基板であって、金属で形成された第２の電極を有する第２の基板と
を備え、
前記第１の電極が形成される溝の側面又は底面の一部と、前記第２の電極が形成される溝の側面又は底面の一部は、接合時に前記金属の存在しない空間を形成するための形状を有する
半導体装置。
（１６）
前記溝の側面と前記金属との間には、前記金属の上表面よりも、上表面の位置が低い膜が形成される
前記（１５）に記載の半導体装置。
（１７）
前記溝の底部の一部は、凹凸の形状からなる
前記（１５）に記載の半導体装置。
（１８）
前記溝の底部の一部は、ワイングラス状に形成される
前記（１５）に記載の半導体装置。
（１９）
電極を形成するための金属を、積層膜に形成された溝に埋め込む際に、前記溝の側面又は底面の一部に、前記金属の存在しない空間を形成し、
前記電極を有する第１の基板と、前記電極を有する第２の基板とを貼り合わせ、
前記第１の基板と前記第２の基板の熱処理に際し、前記空間に、膨張した前記金属が入り込む
半導体装置の製造方法。
（２０）
前記（１）乃至（３）、前記（６）乃至（８）、前記（１０）乃至（１３）、及び前記（１５）乃至（１８）のいずれかに記載の半導体装置であって、
前記第１の基板は、光電変換部を含む複数の画素が２次元配列された画素領域を有するセンサ基板であり、
前記第２の基板は、所定の回路を有する回路基板である
固体撮像装置。

１ 固体撮像装置， １１ 第１基板， １１Ｓ 第１貼合せ面， １２ 画素， １３ 画素領域， １４ 画素駆動線， １５ 垂直信号線， ２１ 第２基板， ２１Ｓ 第２貼合せ面， ２２ 垂直駆動回路， ２３ カラム信号処理回路， ２４ 水平駆動回路， ２５ システム制御回路， １００，２００，３００，４００ 積層膜， １０１，２０１，３０１，４０１ 層間絶縁膜， １０２，２０２，３０２，４０２ ライナー絶縁膜， １０３，２０３，３０３，４０３ 層間絶縁膜， １０４，２０４，３０４，４０４ 金属シード， １０５，２０５，３０５，４０５ 金属膜， １１１，２１１，３１１，４１１ ビア， １１２，２１２，３１２，４１２ トレンチ， １２１ 側面あれ， １３０ 空間， １３１，１３２ ボイド， ２３０ 空間， ２３１，２３２ 凹部， ３４１ 低熱膨張材， ４３０ 空間， ４３１ 空間， ４３２ 溝パターン， ４３３ 凸部， １０００ 撮像装置， １００１ 固体撮像装置

Claims (20)

1. 金属で形成された第１の電極を有する第１の基板と、
   前記第１の基板に貼り合わされる基板であって、金属で形成された第２の電極を有する第２の基板と
   を備え、
   前記第１の電極が形成される溝の側面と、前記第１の電極と金属接合される前記第２の電極が形成される溝の側面には、鋭角な凹凸が形成されている
   半導体装置。
2. 前記溝の側面の一部には、側面あれが形成され、
   前記溝と前記金属との間には、その一部が側面あれとなる前記溝の形状に応じた金属シードが形成される
   請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記溝の側面の一部は、鋭角な凹凸の形状からなり、
   前記溝と前記金属との間には、前記溝の形状に応じた金属シードが形成される
   請求項１に記載の半導体装置。
4. 金属で形成された電極が形成される溝の側面の一部に、側面あれを形成し、
   前記溝に、その一部が側面あれとなる前記溝の形状に応じた金属シードを形成し、
   前記金属シードが形成された前記溝に、金属めっき成長によって、前記金属を形成し、
   前記電極を有する第１の基板と、前記電極を有する第２の基板とを貼り合わせ、
   前記第１の基板と前記第２の基板の熱処理に際し、前記金属めっき成長で、前記側面あれに応じた前記金属シードにより金属めっきが不十分となることで形成される空間に、膨張した前記金属が入り込む
   半導体装置の製造方法。
5. 金属で形成された電極が形成される溝の側面の一部に、鋭角な凹凸の形状を形成し、
   前記溝に、前記溝の形状に応じた金属シードを形成し、
   前記金属シードが形成された前記溝に、金属めっき成長によって、前記金属を形成し、
   前記電極を有する第１の基板と、前記電極を有する第２の基板とを貼り合わせ、
   前記第１の基板と前記第２の基板の熱処理に際し、前記金属めっき成長で、前記凹凸の形状に応じた前記金属シードにより金属めっきが不十分になることで形成される空間に、膨張した前記金属が入り込む
   半導体装置の製造方法。
6. 金属で形成された第１の電極を有する第１の基板と、
   前記第１の基板に貼り合わされる基板であって、金属で形成された第２の電極を有する第２の基板と
   を備え、
   前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくとも一方の貼合せ面の金属の表面の一部に、凹みが形成されている
   半導体装置。
7. 前記第１の電極及び前記第２の電極の少なくとも一方の電極の外周部には、密集した金属のパターンである密集パターンが形成され、
   前記密集パターンの表面には、CMP(Chemical Mechanical Polishing)による平坦化時にエロージョンが発生することで、前記凹みが形成されている
   請求項６に記載の半導体装置。
8. 前記エロージョンが発生することで形成される前記凹みの大きさと形は、前記密集パターンの密度、幅、及び配置により調整される
   請求項７に記載の半導体装置。
9. 金属で形成された電極と、前記電極の外周部に密集した金属のパターンである密集パターンとが形成された積層膜の上面を、CMPにより平坦化し、
   前記電極を有する第１の基板と、前記電極を有する第２の基板とを貼り合わせ、
   前記第１の基板と前記第２の基板の熱処理に際し、前記CMPによる平坦化時にエロージョンが発生することで形成される凹みによる空間に、膨張した前記金属が入り込む
   半導体装置の製造方法。
10. 金属で形成された第１の電極を有する第１の基板と、
    前記第１の基板に貼り合わされる基板であって、金属で形成された第２の電極を有する第２の基板と
    を備え、
    前記第１の電極及び前記第２の電極の表面積が拡大するように、電極の形状が変形されている
    半導体装置。
11. 前記第１の基板において、前記第１の電極は、第１の積層膜に形成され、
    前記第１の基板の貼合せ面と平行方向における前記第１の電極の断面積は、一定であり、
    前記第２の基板において、前記第２の電極は、第２の積層膜に形成され、
    前記第２の基板の貼合せ面と平行方向における前記第２の電極の断面積は、一定である
    請求項１０に記載の半導体装置。
12. 前記第１の電極の断面は、凹部又は凸部を、１又は複数個有し、
    前記第２の電極の断面は、凹部又は凸部を、１又は複数個有する
    請求項１１に記載の半導体装置。
13. 前記凹部に接触する領域に、前記凹部で用いられる材料よりも、より低熱膨張率の材料を用いる
    請求項１２に記載の半導体装置。
14. 金属で形成された電極を積層膜に形成する際に、前記電極の表面積を拡大するようにその形状を変形し、
    前記電極を有する第１の基板と、前記電極を有する第２の基板とを貼り合わせ、
    前記第１の基板と前記第２の基板の熱処理に際し、前記電極の表面積が拡大されることで、電極周辺部及び電極接合部にかかる応力を緩和する
    半導体装置の製造方法。
15. 金属で形成された第１の電極を有する第１の基板と、
    前記第１の基板に貼り合わされる基板であって、金属で形成された第２の電極を有する第２の基板と
    を備え、
    前記第１の電極が形成される溝の側面又は底面の一部と、前記第２の電極が形成される溝の側面又は底面の一部は、接合時に前記金属の存在しない空間を形成するための形状を有する
    半導体装置。
16. 前記溝の側面と前記金属との間には、前記金属の上表面よりも、上表面の位置が低い膜が形成される
    請求項１５に記載の半導体装置。
17. 前記溝の底部の一部は、凹凸の形状からなる
    請求項１５に記載の半導体装置。
18. 前記溝の底部の一部は、ワイングラス状に形成される
    請求項１５に記載の半導体装置。
19. 電極を形成するための金属を、積層膜に形成された溝に埋め込む際に、前記溝の側面又は底面の一部に、前記金属の存在しない空間を形成し、
    前記電極を有する第１の基板と、前記電極を有する第２の基板とを貼り合わせ、
    前記第１の基板と前記第２の基板の熱処理に際し、前記空間に、膨張した前記金属が入り込む
    半導体装置の製造方法。
20. 請求項１に記載の半導体装置であって、
    前記第１の基板は、光電変換部を含む複数の画素が２次元配列された画素領域を有するセンサ基板であり、
    前記第２の基板は、所定の回路を有する回路基板である
    固体撮像装置。

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