特開 2017-208487 半導体装置、及び半導体装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-208487(P2017-208487A)

(43)【公開日】2017年11月24日

(54)【発明の名称】半導体装置、及び半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/0232 20140101AFI20171027BHJP

   H01L 31/10 20060101ALI20171027BHJP

   G02B 5/28 20060101ALI20171027BHJP

   G02B 5/26 20060101ALI20171027BHJP

   G01J 1/02 20060101ALI20171027BHJP

   G01J 1/04 20060101ALI20171027BHJP

【ＦＩ】

   H01L31/02 D

   H01L31/10 A

   G02B5/28

   G02B5/26

   G01J1/02 G

   G01J1/04 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2016-100782(P2016-100782)

(22)【出願日】2016年5月19日

(71)【出願人】

【識別番号】308033711

【氏名又は名称】ラピスセミコンダクタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】沖原 将生

【テーマコード（参考）】

2G065

2H148

5F849

【Ｆターム（参考）】

2G065AA13

2G065AB05

2G065BA09

2G065BB27

2G065CA08

2G065DA07

2G065DA10

2H148FA01

2H148FA05

2H148FA15

2H148FA18

2H148FA24

2H148GA01

2H148GA04

2H148GA12

2H148GA32

2H148GA61

5F849AA02

5F849AB02

5F849BA09

5F849BB07

5F849CB10

5F849CB14

5F849CB15

5F849DA01

5F849DA44

5F849EA03

5F849EA07

5F849GA05

5F849HA06

5F849HA07

5F849HA13

5F849LA03

5F849XB05

5F849XB15

5F849XB24

5F849XB36

(57)【要約】

【課題】ＵＶ−Ａ波とＵＶ−Ｂ波の分離をより的確に行うと共に、ＵＶ−Ｂ波の紫外線光量の検知をより正確に行うことの可能な半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】受光した光の強度に応じた光電流を出力する第１の光電変換素子８０Ａ及び第２の光電変換素子８０Ｂと、第１の光電変換素子８０Ａの受光面上に設けられた第１のフィルタ３０Ａと、第２の光電変換素子８０Ｂの受光面上に設けられた第２のフィルタ３０Ｂと、第２のフィルタ３０Ｂに接して配置されかつ第２の光電変換素子８０Ｂの受光面上に設けられた第３のフィルタ３２と、を含み、第１の光電変換素子８０Ａと第２の光電変換素子８０Ｂとの境界近傍において第２のフィルタ３０Ｂ及び第３のフィルタ３２の端部が第１のフィルタ３０Ａの端部を被覆している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに隣接して配置されると共に各々受光した光の強度に応じた光電流を出力する第１の光電変換素子及び第２の光電変換素子と、
前記第１の光電変換素子の受光面上に設けられた第１のフィルタと、
前記第２の光電変換素子の受光面上に設けられた第２のフィルタと、
前記第２のフィルタに接して配置されかつ前記第２の光電変換素子の受光面上に設けられた第３のフィルタと、を含み、
前記第１の光電変換素子と前記第２の光電変換素子との境界近傍において前記第２のフィルタ及び前記第３のフィルタの端部が前記第１のフィルタの端部を被覆している
半導体装置。

【請求項2】

前記第１のフィルタ、前記第２のフィルタ、及び前記第３のフィルタの少なくとも１つは、屈折率が互いに異なる高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に積層した多層膜で構成されている
請求項１に記載の半導体装置。

【請求項3】

前記第３のフィルタは、前記第２のフィルタの上部に配置されると共に多層膜で構成され、かつ前記高屈折率膜及び前記低屈折率膜のいずれか一方と同じ屈折率を有すると共に前記高屈折率膜及び前記低屈折率膜よりも厚い厚膜層を備える
請求項２に記載の半導体装置。

【請求項4】

前記厚膜層は、前記第３のフィルタの最上部に配置されている
請求項３に記載の半導体装置。

【請求項5】

前記厚膜層は、前記低屈折率膜と同じ屈折率を有する
請求項４に記載の半導体装置。

【請求項6】

前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとは、第１の波長領域の光を遮断し、
前記第３のフィルタは第２の波長領域の光を遮断する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の半導体装置。

【請求項7】

前記第１の波長領域が可視光の波長領域であると共に前記第２の波長領域が長波紫外線の波長領域であるか、又は、前記第１の波長領域が長波紫外線の波長領域であると共に前記第２の波長領域が可視光の波長領域である
請求項６に記載の半導体装置。

【請求項8】

前記第１の光電変換素子及び前記第２の光電変換素子の上部に形成された層間絶縁膜をさらに含み、
前記第１のフィルタは前記層間絶縁膜を介して前記第１の光電変換素子の受光面上に設けられ、
前記第２のフィルタ及び前記第３のフィルタは前記層間絶縁膜を介して前記第２の光電変換素子の受光面上に設けられた
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の半導体装置。

【請求項9】

前記第２のフィルタ及び前記第３のフィルタは、前記第１のフィルタを露出させる開口部を備えた
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の半導体装置。

【請求項10】

互いに隣接して配置されると共に各々受光した光の強度に応じた光電流を出力する第１の光電変換素子及び第２の光電変換素子と、
前記第１の光電変換素子及び前記第２の光電変換素子の受光面上に設けられると共に第１の波長領域の光を遮断する第１のフィルタと、
前記第２の光電変換素子の受光面上でかつ前記第１のフィルタ上に設けられると共に第２の波長領域の光を遮断する第２のフィルタと、を含む
半導体装置。

【請求項11】

互いに隣接して配置されると共に各々受光した光の強度に応じた光電流を出力する第１の光電変換素子及び第２の光電変換素子を基板上に形成する工程と、
第１のフィルタを前記第１の光電変換素子の受光面上に形成する工程と、
第２のフィルタ及び第３のフィルタを、前記第１の光電変換素子と前記第２の光電変換素子との境界近傍において前記第２のフィルタ及び前記第３のフィルタの端部が前記第１のフィルタの端部を被覆するようにして前記第２の光電変換素子の受光面上に形成する工程と、を含む
半導体装置の製造方法。

【請求項12】

前記第２のフィルタ及び前記第３のフィルタを形成する工程は、前記第１のフィルタの端部から予め定められた距離だけ後退させてレジストによるマスクを前記第１のフィルタ上に形成する工程と、前記レジストを除去することにより行われるリフトオフ工程と、を含む
請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体装置、及び半導体装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

今日、オゾン層の破壊による紫外線の照射量の増加に伴い、太陽光に含まれる紫外線の人体や環境に与える影響が懸念されるようになってきている。

【0003】

紫外線は、長波紫外線（ＵＶ−Ａ波：波長約３２０ｎｍ〜４００ｎｍ）と、中波紫外線（ＵＶ−Ｂ波：波長約２８０ｎｍ〜３２０ｎｍ）と、短波紫外線（ＵＶ−Ｃ波：波長約２８０ｎｍ以下）とに分類され、これらの波長領域によって人体や環境に与える影響が異なる。ＵＶ−Ａ波は皮膚を黒化させ、真皮に達して老化の原因となる。ＵＶ−Ｂ波は皮膚を炎症させ、皮膚ガンを誘発する虞がある。ＵＶ−Ｃ波は強い殺菌作用があるとされているが、ＵＶ−Ｃ波はオゾン層で吸収されるので、地上に達するのはごくわずかである。

【0004】

人体を保護する上で、日々の紫外線の照射量を迅速に報知することは重要な課題であり、１９９５年に紫外線量の指標となるＵＶインデックスが導入された。ＵＶインデックスは、人体に影響を及ぼす相対影響度として、ＣＩＥ（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ：国際照明委員会）により定義されたＣＩＥ作用スペクトルを用いて算出することができる。

【0005】

そのため、紫外線のうちのＵＶ−Ａ波、及びＵＶ−Ｂ波の紫外線光量の各々を正確に検知することが求められている。また、ＵＶ−Ｂ波（又はＵＶ−Ａ波）の紫外線光量と、ＵＶ−Ａ波及びＵＶ−Ｂ波の総量を同時に検知する紫外線光量測定への要望が高まっている。

【0006】

特許文献１には、第１のフォトダイオード上に、ＵＶ−Ａ波、ＵＶ−Ｂ波、及び可視光を透過する第１のフィルタを備えると共に、第２のフォトダイオード上に、ＵＶ−Ａ波と可視光とを透過する第２のフィルタを備えることで、第１のフォトダイオードが検知した紫外線光量と、第２のフォトダイオードが検知した紫外線光量とから、ＵＶ−Ａ波の紫外線光量とＵＶ−Ｂ波の紫外線光量とを分離して検知することが可能な紫外線受光素子の発明が開示されている。特許文献１に開示された紫外線受光素子では、第１のフィルタの光吸収特性と第２のフィルタの光吸収特性の相異は、各々のフィルタを構成するシリコン窒化膜が含有する水素量によって決定される。

【0007】

また、特許文献２には、フォトダイオード上に、ＵＶ−Ａ波及びＵＶ−Ｂ波の波長領域における光透過率が高い保護膜と、ＵＶ−Ａ波及びＵＶ−Ｂ波の波長領域における光透過率が高く、かつ低屈折率材料と高屈折率材料とを交互に積層した多層膜で構成されたＵＶ−Ｃ波と可視光とを遮蔽可能なフィルタ特性を持つフィルタ膜と、が積層された紫外線センサの発明が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００８−２５１７０９号公報

【特許文献2】国際公開第２０１２／１３７５３９号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、太陽光に含まれる紫外線においては、一般に、ＵＶ−Ｂ波の紫外線光量に対しＵＶ−Ａ波の紫外線光量が極めて高いため、特許文献１に開示された紫外線受光素子では、ＵＶ−Ｂ波の紫外線光量を正確に検知することが困難であることが、本発明者によって明らかにされている。さらに、特許文献１に開示された紫外線受光素子では、可視光がフォトダイオードで検知されるため、そもそもＵＶ−Ｂ波の紫外線光量を正確に検知することが困難であることも判明している。

【0010】

上記の、特許文献１に開示された紫外線受光素子の問題につき、図１１を参照してより具体的に説明する。図１１は、フォトダイオードの上に、単層のシリコン窒化膜で構成されるフィルタを形成した場合のフォトダイオードの分光感度特性を示すグラフであり、本発明者によって取得されたものである。図１１には、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）の厚さを１００ｎｍ及び２００ｎｍとした場合の分光感度特性、及びシリコン窒化膜を設けない場合の分光感度特性が示されている。

【0011】

図１１に示すように、単層のシリコン窒化膜で構成されるフィルタ膜を設けることで、ＵＶ−Ｂ波（波長約２８０ｎｍ〜３２０ｎｍ）の感度のみならず、ＵＶ−Ａ波（波長約３２０ｎｍ〜４００ｎｍ）の感度までもが低下している。従って、単純にこれらの差分を求めてもＵＶ−Ｂ波の紫外線光量を正確に算出することはできない。このように、単層のシリコン窒化膜で構成したフィルタ膜によっては、ＵＶ−Ａ波及びＵＶ−Ｂ波に対する十分な波長選択性が得られないため、ＵＶ−Ａ波とＵＶ−Ｂ波との分離を的確に行うことは困難である。そのため、そもそも太陽光に含まれる紫外線光量自体が低いＵＶ−Ｂ波の紫外線光量を正確に検知することは極めて困難であった。

【0012】

一方、特許文献２に開示された紫外線センサにおける、低屈折率材料と高屈折率材料とを交互に積層したフィルタ膜は、フィルタ膜の最表面の膜厚が変化すると最表面の屈折率材料のフィルタ特性が変化し、積層された屈折率材料内で定在波を生じるため、所望のフィルタ特性を発揮できなくなるという問題がある。

【0013】

また、多層膜で構成された第１の波長領域を遮断する第１のフィルタ膜と、多層膜で構成された第２の波長領域を遮断する第２のフィルタ膜とを積層して、第１の波長領域及び第２の波長領域を遮断するフィルタ膜を構成する場合には、第１のフィルタ膜と第２のフィルタ膜とを連続して積層しなければならないという新たな課題が見出された。つまり、第１のフィルタ膜上に第２のフィルタ膜を積層するという２段階の製造工程を考えた場合、例えば第１のフィルタ膜の製造後に、該第１のフィルタ膜を大気中に放置すると、第１のフィルタ膜の表面に付着した有機物が、第１のフィルタに接する第２のフィルタの屈折率材料の成長を阻害若しくは促進するため、屈折材料の膜厚に依存してフィルタ特性が変化し、積層された屈折率材料内で定在波を生じてしまうという課題である。また、金属を含有するフィルタ膜を用いた場合、第１のフィルタ膜の製造後に、第１のフィルタ膜を大気中に放置すると、第１のフィルタ膜の表面の材料が酸化され、最表面の屈折率材料のフィルタ特性が変化し、積層された屈折率材料内で定在波を生じてしまうという課題である。従って、特許文献２に開示された紫外線センサによっても、ＵＶ−Ａ波とＵＶ−Ｂ波とを的確に分離し、ＵＶ−Ｂ波の検知を正確に行うことは困難であると考えられる。

【0014】

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、ＵＶ−Ａ波とＵＶ−Ｂ波の分離をより的確に行うと共に、ＵＶ−Ｂ波の紫外線光量の検知をより正確に行うことの可能な半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明に係る半導体装置は、互いに隣接して配置されると共に各々受光した光の強度に応じた光電流を出力する第１の光電変換素子及び第２の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子の受光面上に設けられた第１のフィルタと、前記第２の光電変換素子の受光面上に設けられた第２のフィルタと、前記第２のフィルタに接して配置されかつ前記第２の光電変換素子の受光面上に設けられた第３のフィルタと、を含み、前記第１の光電変換素子と前記第２の光電変換素子との境界近傍において前記第２のフィルタ及び前記第３のフィルタの端部が前記第１のフィルタの端部を被覆しているものである。

【0016】

また、本発明に係る他の態様の半導体装置は、互いに隣接して配置されると共に各々受光した光の強度に応じた光電流を出力する第１の光電変換素子及び第２の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子及び前記第２の光電変換素子の受光面上に設けられると共に第１の波長領域の光を遮断する第１のフィルタと、前記第２の光電変換素子の受光面上でかつ前記第１のフィルタ上に設けられると共に第２の波長領域の光を遮断する第２のフィルタと、を含むものである。

【0017】

一方、本発明に係る半導体装置の製造方法は、互いに隣接して配置されると共に各々受光した光の強度に応じた光電流を出力する第１の光電変換素子及び第２の光電変換素子を基板上に形成する工程と、第１のフィルタを前記第１の光電変換素子の受光面上に形成する工程と、第２のフィルタ及び第３のフィルタを、前記第１の光電変換素子と前記第２の光電変換素子との境界近傍において前記第２のフィルタ及び前記第３のフィルタの端部が前記第１のフィルタの端部を被覆するようにして前記第２の光電変換素子の受光面上に形成する工程と、を含むものである。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、ＵＶ−Ａ波とＵＶ−Ｂ波の分離をより的確に行うと共に、ＵＶ−Ｂ波の紫外線光量の検知をより正確に行うことの可能な半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】第１の実施の形態に係る半導体装置の構成の一例を示す縦断面図である。

【図2】第１の実施の形態に係る半導体装置の構成の一例を示す平面図である。

【図3】実施の形態に係る半導体装置における多層膜フィルタの構成の一例を示す縦断面図である。

【図4】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す縦断面図の一部である。

【図5】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す縦断面図の一部である。

【図6】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す縦断面図の一部である。

【図7】第１の実施の形態の変形例に係る各フィルタの特性の組合せを示す図である。

【図8】第２の実施の形態に係る半導体装置の構成の一例を示す縦断面図である。

【図9】第３の実施の形態に係る半導体装置の構成の一例を示す縦断面図、及び平面図である。

【図10】第４の実施の形態に係る半導体装置のフィルタの構成を示す断面図、及び該フィルタの透過・反射特性を比較例と伴に示すグラフである。

【図11】フォトダイオードの上にシリコン窒化膜で構成されるフィルタを形成した場合の紫外線センサの分光感度特性を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照し、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。

【0021】

［第１の実施の形態］
図１ないし図７を参照して、本実施の形態に係る半導体装置１０、及び半導体装置１０の製造方法について説明する。半導体装置１０は、本発明に係る半導体装置を、半導体装置の一例である紫外線受光素子に適用した形態である。

【0022】

ここで、後述するように、半導体装置１０（紫外線受光素子）は、第１のフォトダイオード８０Ａ、及び第２のフォトダイオード８０Ｂを含んで構成されている。そこで、以下の記載では、半導体装置１０において、第１のフォトダイオード８０Ａが形成される領域を領域Ａとし、第２のフォトダイオード８０Ｂが形成される領域を領域Ｂとし、同じ構成要素のうち、主として領域Ａに属する構成要素には符号の末尾にＡを付し、主として領域Ｂに属する構成要素には符号の末尾にＢを付して区別することにする。

【0023】

図１に示す仮想線Ｘは、上記の領域Ａと領域Ｂとを分離する境界線である。図１に示すように、半導体装置１０は、基板１２、埋め込み酸化膜１４、第１のフォトダイオード８０Ａ、第２のフォトダイオード８０Ｂ（以下、総称する場合は、「フォトダイオード８０」）、Ｐ側配線層２４Ａ、Ｎ側配線層２６Ａ、Ｐ側配線層２４Ｂ、Ｎ側配線層２６Ｂ、層間絶縁膜２８、第１のフィルタ３０Ａ、第２のフィルタ３０Ｂ、及び第３のフィルタ３２を含んで構成されている。

【0024】

本実施の形態では、一例としてＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用いており、基板１２がＳＯＩ基板のＳｉ（シリコン）基板、埋め込み酸化膜１４がＢＯＸ（Ｂｕｒｉｅｄ Ｏｘｉｄｅ）、フォトダイオード８０が形成された層がシリコン層に各々対応している。

【0025】

第１のフォトダイオード８０Ａは、Ｐ−拡散層２０Ａ、Ｐ＋拡散層１６Ａ、Ｎ＋拡散層１８Ａ、及び素子分離領域２２Ａ、２２Ｃを含んで構成されている。フォトダイオード８０Ａは、照射される紫外線の強度に応じた光電流を出力する光電変換素子である。すなわち、対向配置されたＰ＋拡散層１６ＡとＮ＋拡散層１８Ａ、及びＰ＋拡散層１６ＡとＮ＋拡散層１８Ａと接して配置されたＰ−拡散層２０Ａによって横型（ラテラル型）のＰＮ接合形式のフォトダイオードが構成されている。

【0026】

Ｐ＋拡散層１６Ａは、シリコン層に比較的高濃度にＰ型不純物が拡散されて形成された層であり、Ｐ側配線層２４Ａと伴に第１のフォトダイオード８０Ａのアノード電極を構成している。一方、Ｎ＋拡散層１８Ａは、シリコン層に比較的高濃度にＮ型不純物が拡散されて形成された層であり、Ｎ側配線層２６Ａと伴に第１のフォトダイオード８０Ａのカソード電極を構成している。

【0027】

Ｐ−拡散層２０Ａは第１のフォトダイオード８０Ａにおける主たる受光領域であり、シリコン層にＰ型不純物を比較的低濃度に拡散されて形成されている。第１のフォトダイオード８０Ａでは、このＰ−拡散層２０Ａに形成される空乏層に紫外線が吸収されて、電子−正孔対が発生する。この電子−正孔対を光電流として取り出すことにより、紫外線の光量が測定（検知）される。Ｐ−拡散層２０Ａの厚さは、Ｐ＋拡散層１６Ａ及びＮ＋拡散層１８Ａよりも薄く、例えば、３６ｎｍ以下とされる。このように、受光領域となるＰ−拡散層２０Ａの厚さを３６ｎｍ以下とすることで、第１のフォトダイオード８０Ａは、ＵＶ−Ａ波及びＵＶ−Ｂ波を含む紫外線の波長より長い波長の光に対する感度を低下させることが可能となる。その結果、第１のフォトダイオード８０Ａは、紫外線センサとして好適な分光感度特性を備えることができる。

【0028】

素子分離領域２２Ａ、２２Ｃは、シリコン酸化膜（ＳｉＯ_２膜）等の絶縁体で構成され、第１のフォトダイオード８０Ａの外周を囲むことによって、フォトダイオード８０Ａを、フォトダイオード８０Ｂ等の他の素子から絶縁している。第１のフォトダイオード８０Ａ及び第２のフォトダイオード８０Ｂは、素子分離領域２２Ｃを間に挟んで、隣接して設けられている。

【0029】

Ｐ側配線層２４Ａ及びＮ側配線層２６Ａは、各々配線Ｌ、コンタクトプラグＰを含んで構成された配線層であり、第１のフォトダイオード８０Ａを半導体装置１０を構成する他の回路素子、配線等に接続している。なお、図１では４層配線の例を示しているが、これに限られず、配線層の層数は半導体装置１０において必要となる層数としてよい。

【0030】

第２のフォトダイオード８０Ｂは、Ｐ−拡散層２０Ｂ、Ｐ＋拡散層１６Ｂ、Ｎ＋拡散層１８Ｂ、及び素子分離領域２２Ｂ、２２Ｃ、Ｐ側配線層２４Ｂ、及びＮ側配線層２６Ｂを含んで構成されている。第２のフォトダイオード８０Ｂも、第１のフォトダイオード８０Ａ同様、照射される紫外線の強度に応じた光電流を出力する光電変換素子である。従って、同様の構成には、末尾に符号Ｂを付した同じ数字を付すことによって詳細な説明を省略する。なお、以下では、Ｐ側配線層２４Ａ、Ｎ側配線層２６Ａ、Ｐ側配線層２４Ｂ、及びＮ側配線層２６Ｂを総称して、単に「配線層」という場合がある。また、素子分離領域２２Ａ、２２Ｂ、及び２２Ｃを総称して、「素子分離領域２２」という場合がある。

【0031】

層間絶縁膜２８は、第１のフォトダイオード８０Ａ及び第２のフォトダイオード８０Ｂを覆って形成された絶縁膜であり、シリコン酸化膜等の絶縁体で形成されている。Ｐ側配線層２４Ａ、Ｎ側配線層２６Ａ、Ｐ側配線層２４Ｂ、及びＮ側配線層２６Ｂの各々は、この層間絶縁膜２８の内部に形成されている。層間絶縁膜２８の厚さは、例えば４層配線の場合４μｍ程度とされる。

【0032】

第１のフィルタ３０Ａは、第１のフォトダイオード８０Ａの上方、すなわち第１のフォトダイオード８０Ａの光入射側を覆って形成されている。第１のフィルタ３０Ａは、基本的に可視光を遮断（カット）する機能を有する光学フィルタであるが、半導体装置１０では、上記のようにフォトダイオード８０自身が紫外線より波長の長い可視領域の光をカットする構造となっている。従って、本実施の形態に係る第１のフィルタ３０Ａは、紫外光と可視光との境界領域近傍の紫色及び青色の可視光を主としてカットするように構成されている。これは、紫外光と可視光との分離をより確実にするためである。第１のフィルタ３０Ａによって、第１のフォトダイオード８０Ａには紫外光の全体（主として、ＵＶ−Ａ波とＵＶ−Ｂ波）が入射される。つまり、第１のフォトダイオード８０Ａにより、紫外光の総量が検知される。以下、紫色及び青色の可視光を「ＰＢ光」、紫色及び青色の可視光をカットする光学フィルタを、「ＰＢカットフィルタ」という。

【0033】

第２のフィルタ３０Ｂ、及び第３のフィルタ３２は、第２のフォトダイオード８０Ｂの上方、すなわち第２のフォトダイオード８０Ｂの光入射側を覆って形成されている。第２のフィルタ３０Ｂは、第１のフィルタ３０Ａ同様、基本的に可視光を遮断（カット）する機能を有する光学フィルタである。一方、本実施の形態では、第３のフィルタ３２はＵＶ−Ａ波をカットするフィルタ（ＵＶ−Ａカットフィルタ）とされている。第２のフィルタ３０Ｂ及び第３のフィルタ３２によって、第２のフォトダイオード８０Ｂには、主として紫外光のうちのＵＶ−Ｂ波が入射される。つまり、第２のフォトダイオード８０Ｂにより、ＵＶ−Ｂ波が検知される。

【0034】

図２は、図１に示す半導体装置１０を紙面上方より見た平面図を示している。図２に示すように、半導体装置１０を覆う第２のフィルタ３０Ｂ及び第３のフィルタ３２には開口４２が設けられており、開口４２から第１のフィルタ３０Ａが露出する構成となっている。

【0035】

次に、図３を参照して、本実施の形態に係る第１のフィルタ３０Ａ、第２のフィルタ３０Ｂ、及び第３のフィルタ３２（以下、総称する場合は「フィルタ群」）の各々の構成についてより詳細に説明する。本実施の形態では、フィルタ群の各々は、一例として、図３に示すような多層膜フィルタ９０を用いて形成されている。多層膜フィルタ９０とは、屈折率が相対的に高い高屈折率膜９４と、屈折率が相対的に低い低屈折率膜９６とが交互に積層されて形成された光学フィルタである。

【0036】

多層膜フィルタ９０を構成する高屈折率膜９４の屈折率をｎ_１、膜厚をｄ_１、低屈折率膜９６の屈折率をｎ_２、膜厚をｄ_２とし、カットしたい光の波長域の中心波長をλ_ｃとすると、高屈折率膜９４、及び低屈折率膜９６の各々は、以下の（式１）及び（式２）を満たすように構成されている。
ｎ_１・ｄ_１＝λ_ｃ／４ ・・・ （式１）
ｎ_２・ｄ_２＝λ_ｃ／４ ・・・ （式２）

【0037】

上記（式１）及び（式２）を充足するように高屈折率膜９４及び低屈折率膜９６を積層して多層膜フィルタ９０を構成することで、各層の境界で反射した光が打ち消しあい、中心波長λ_ｃの光を中心に透過率が減少する。すなわち、カットする光の中心波長をＵＶ−Ａ波帯の略中心波長（例えば、約３６０ｎｍ）としたＵＶ−Ａカットフィルタを例にとると、多層膜フィルタ９０に入射し、高屈折率膜９４と低屈折率膜９６との界面で反射されたＵＶ−Ａ波は、位相が反転して弱め合う一方、透過方向に進むＵＶ−Ｂ波は位相が揃って強め合う。すなわち、カットする光の中心波長をＵＶ−Ａ波帯の略中心波長としたＵＶ−Ａカットフィルタによれば、ＵＶ−Ａ波をＵＶ−Ｂ波よりも低い透過率で透過させる波長選択性を備えることができる。換言すれば、ＵＶ−Ａ波に対する透過率を所定値以下に抑える波長選択性を備えることができる。なお、カットオフする中心波長λ_ｃは複数設定してもよく、例えばＵＶ−Ａカットフィルタの場合は、中心波長λ_ｃを３５０ｎｍ、及び３８０ｎｍとすることができる。また、（式１）及び（式２）の右辺はλ_ｃ／４に限られず、λ_ｃ／４の整数倍としてもよい。

【0038】

高屈折率膜９４及び低屈折率膜９６の屈折率に関しては、高屈折率膜９４と低屈折率膜９６との屈折率差が０．４以上あり、高屈折率膜９４の屈折率は２以下であることが好ましい。この点を勘案して、高屈折率膜９４の材料としては、屈折率１．８程度のシリコン窒化膜（Ｓｉ_３Ｎ_４）を好適に用いることができる。低屈折率膜９６の材料としては、屈折率１．４程度のシリコン酸化膜を好適に用いることができる。また、高屈折率膜９４の材料としては、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化ランタン（Ｌａ2Ｏ3）のいずれか一つまたは各材料の混合材等を用いることが出来る。低屈折率膜９６の材料としては、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、酸化シリコン（ＳｉＯ2）や、酸化シリコン（ＳｉＯ2）と酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）の混合材を用いることも可能である。

【0039】

例えば、ＰＢカットフィルタである第１のフィルタ３０Ａ及び第２のフィルタ３０Ｂの場合は、シリコン窒化膜（高屈折率膜９４）の膜厚を６０ｎｍ、シリコン酸化膜（低屈折率膜９６）の膜厚を７５ｎｍとし、５ペアないし１０ペア程度積層すればよい。ここで、ペアとは、高屈折率膜９４と低屈折率膜９６との１対の組合せをいい、ペア数とは、多層膜フィルタ９０におけるペアの数をいう。例えば、図３は５ペアの場合を例示している。一方、ＵＶ−Ａカットフィルタである第３のフィルタ３２の場合は、シリコン窒化膜（高屈折率膜９４）の膜厚を４０ｎｍ、シリコン酸化膜（低屈折率膜９６）の膜厚を５０ｎｍとし、５ペアないし１０ペア程度積層すればよい。

【0040】

なお、上記実施の形態では、高屈折率膜の材料をシリコン窒化膜とする形態を例示して説明したが、これに限られず、例えば屈折率が１．８〜２．２程度の酸化金属膜等を用いてもよい。

【0041】

以下、図４ないし図６を参照して、本実施の形態に係る半導体装置１０の製造方法について説明する。図４及び図６は、半導体装置１０の製造方法の一例を示す縦断面図である。本実施の形態では、ＳＯＩ基板を用いた半導体装置１０の製造方法を例示して説明するが、むろんＳＯＩ基板を用いない製造方法を採用してもよい。また、配線層は２層配線とした形態を例示して説明する。さらに、本実施の形態においてある層が「他の層上」あるいは「基板上」に形成されるとは、ある層が他の層上、又は基板上に直接形成される場合に限らず、第３の層を介して形成される場合を含む。

【0042】

初めに、シリコンによる基板１２上に、埋め込み酸化膜１４（ＢＯＸ）、及びシリコン層１５を積層したＳＯＩ基板を準備する。本実施の形態では、シリコン層１５はＰ型のシリコンで構成されている。続いて、シリコン層１５における、第１のフォトダイオード８０ＡのＰ−拡散層２０Ａに対応する領域Ａの部分、第２のフォトダイオード８０ＢのＰ−拡散層２０Ｂに対応する領域Ｂの部分に、Ｐ型不純物を低濃度で拡散するイオン注入処理を実施する。

【0043】

次に、図４（ａ）に示すように、シリコン層１５に、第１のフォトダイオード８０Ａ、及び第２のフォトダイオード８０Ｂの形成領域を囲む素子分離領域２２（素子分離領域２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ）を形成する。素子分離領域２２は、例えば公知のＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ Ｔｒｅｎｃｈ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）プロセスを用いて形成することができる。ＳＴＩプロセスは、シリコン層１５に埋め込み酸化膜１４に達する溝を形成する工程、この溝にシリコン酸化膜等の絶縁体を埋め込む工程、及びシリコン層１５の表面に堆積した不要な絶縁体をＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）によって除去する工程を含む。なお、公知のＬＯＣＯＳ法（Ｌｏｃａｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ）によって素子分離領域２２を形成してもよい。

【0044】

次に、図４（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィ及びエッチングを用いて、シリコン層１５を部分的にエッチングすることにより、第１のフォトダイオード８０ＡのＰ−拡散層２０Ａに対応する領域に凹部４４Ａ、第２のフォトダイオード８０ＢのＰ−拡散層２０Ｂに対応する領域に凹部４４Ｂを各々形成する。本工程により、シリコン層１５のＰ−拡散層２０Ａに対応する領域、及びＰ−拡散層２０Ｂに対応する領域における厚さを３６ｎｍ程度に薄化する。Ｐ−拡散層２０Ａ、２０Ｂに対応する領域の厚さを３６ｎｍ以下とすることで、第１のフォトダイオード８０Ａ及び第２のフォトダイオード８０Ｂにおいて、ＵＶ−Ａ波及びＵＶ−Ｂ波を含む紫外線の波長より大きい波長の光に対する感度を低下させることが可能となり、紫外線センサとして好適な分光感度特性を得ることが可能となる。

【0045】

次に、図４（ｃ）に示すように、公知のイオン注入法により、リン又はヒ素などのＶ族元素をシリコン層１５に注入することにより、第１のフォトダイオード８０ＡのＰ＋拡散層１６Ａ、及び第２のフォトダイオード８０ＢのＰ＋拡散層１６Ｂを形成する。その後、公知のイオン注入法により、ボロンなどのIII族元素をシリコン層１５に注入することにより、第１のフォトダイオード８０ＡのＮ＋拡散層１８Ａ、及び第２のフォトダイオード８０ＢのＮ＋拡散層１８Ｂを形成する。第１のフォトダイオード８０Ａ及び第２のフォトダイオード８０Ｂでは、Ｐ−拡散層２０Ａ、２０Ｂが各々、凹部４４Ａ、４４Ｂの形成位置に配置され、Ｐ＋拡散層１６Ａ、Ｎ＋拡散層１８Ａの組、及びＰ＋拡散層１６Ｂ、Ｎ＋拡散層１８Ｂの組が、各々Ｐ−拡散層２０Ａ、２０Ｂを挟む位置に配置される。

【0046】

次に、図４（ｄ）に示すように、ＣＶＤ法等を用いて、第１のフォトダイオード８０Ａ及び第２のフォトダイオード８０Ｂが形成されたシリコン層１５の表面にシリコン酸化膜等の絶縁体で構成される層間絶縁膜２８を形成する。

【0047】

次に、層間絶縁膜２８を貫通させてＰ＋拡散層１６Ａ、１６Ｂ、Ｎ＋拡散層１８Ａ、１８Ｂに達するビアホールを形成した後、該ビアホールを埋めつつ層間絶縁膜上に金属膜を形成し、その後フォトリソグラフィ及びエッチングを用いて該金属膜を加工し、コンタクトプラグＰ、配線Ｌを形成する。以上の工程を配線層分だけ繰り返して、図５（ａ）に示すように配線層、すなわち、Ｐ側配線層２４Ａ、２４Ｂ、Ｎ側配線層２６Ａ、２６Ｂを形成する。図５（ａ）では２層の配線層を例示しているが、配線層の層数は２層に限られず、半導体装置１０の回路素子数等に応じて適宜な層数としてよい。層間絶縁膜２８の膜厚は、例えば、配線層の層数が例えば４層の場合で４μｍ程度とされる。

【0048】

次に、図５（ｂ）に示すように、ＰＢカットフィルタである第１のフィルタ３０Ａを形成するための第１フィルタ膜３４を、層間絶縁膜２８上に形成する。第１フィルタ膜３４は、図３に示すように、高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に積層して形成する（図示省略）。高屈折率膜は、例えば、シラン（ＳｉＨ_４）及びアンモニア（ＮＨ_３）を材料ガスとして用いたプラズマＣＶＤ法によって形成されるシリコン窒化膜で成膜することができる。シランの流量を制御することで、高屈折率膜の屈折率を制御することが可能である。低屈折率膜は、ＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）及び酸素（Ｏ_２）を材料ガスとして用いたプラズマＣＶＤ法によって形成されるシリコン酸化膜で成膜することができる。シリコン酸化膜で構成される低屈折率膜の屈折率は、１．４程度である。

【0049】

より具体的には、中心波長λ_ｃをＰＢ光の波長帯の中心波長とし、高屈折率膜の膜厚ｄ_１及び低屈折率膜の膜厚ｄ_２が、それぞれ、上記の（式１）及び（式２）を満たすように、高屈折率膜及び低屈折率膜を成膜する。これにより、可視光域に対する透過率を所定値以下に抑える波長選択性を備えた第１フィルタ膜３４が形成される。

【0050】

次に、図５（ｃ）に示すように、第１フィルタ膜３４上にレジスト３６を塗布すると共に露光並びに現像を行うことで、主として第１のフォトダイオード８０Ａを覆うマスクを領域Ａに形成する。

【0051】

次に、図５（ｄ）に示すように、上記マスクを介し、主として第２のフォトダイオード８０Ｂ上の（領域Ｂの）第１フィルタ膜３４をエッチングにより除去する。本工程により、第１のフィルタ３０Ａが形成される。その後、図６（ａ）に示すように、レジスト３６を除去する。

【0052】

次に、図６（ｂ）に示すように、全面にレジスト３８を塗布すると共に露光並びに現像を行うことで、主として第１のフォトダイオード８０Ａを覆うマスクを領域Ａに形成する。その際、図６（ｂ）に示すように、レジスト３８は、レジスト３８の端部が第１のフィルタ３０Ａから予め定められた距離ｄだけ後退するように形成する。

【0053】

次に図６（ｃ）に示すように、ＰＢカットフィルタである第２のフィルタ３０Ｂを形成するための第２フィルタ膜３５、及びＵＶ−Ａカットフィルタである第３のフィルタ３２を形成するための第３フィルタ膜４０を成膜する。第２フィルタ膜３５、及び第３フィルタ膜４０は、第１フィルタ膜３４同様、高屈折率膜であるシリコン窒化膜と、低屈折率膜であるシリコン酸化膜とを交互に積層して形成する（図示省略）。形成方法の詳細は第１フィルタ膜３４と同様なので、詳細な説明を省略する。

【0054】

次に、図６（ｄ）に示すように、領域Ａにおける第２フィルタ膜３５及び第３フィルタ膜４０を除去する。本除去工程は、例えばリフトオフによって行うことができる。本工程により、第２のフィルタ３０Ｂ及び第３のフィルタ３２が形成される。ここで、上記の距離ｄに起因して、第２のフィルタ３０Ｂの端部Ｅ１、及び第３のフィルタ３２の端部Ｅ２が、第１のフィルタ３０Ａの端部を被覆して（覆って）いる。換言すれば、距離ｄを変えることによって被覆の程度を制御することができる。以上の工程によって、本実施の形態に係る半導体装置１０が製造される。

【0055】

以上、詳述したように、半導体装置１０におけるフォトダイオード８０Ａは紫外線光量の全体を検知し、フォトダイオード８０Ｂは、紫外線のうちのＵＶ−Ｂ波を検知する。このことにより、ＵＶ−Ａ波とＵＶ−Ｂ波の分離をより的確に行うと共に、ＵＶ−Ｂ波の紫外線光量の検知をより正確に行うことが可能となる。

【0056】

＜第１の実施の形態の変形例＞
図７を参照して、上記第１の実施の形態の変形例について説明する。

【0057】

上記第１の実施の形態では、第１のフィルタ３０Ａ、及び第２のフィルタ３０ＢをＰＢカットフィルタ、第３のフィルタ３２をＵＶ−Ａカットフィルタとする形態と例示して説明したが、これに限られない。第１のフィルタ３０Ａ、第２のフィルタ３０Ｂ、及び第３のフィルタ３２の各々の特性の組み合わせを、図７に示すような組み合わせとする形態としてもよい。以下、第１のフィルタ３０Ａ、第２のフィルタ３０Ｂ、及び第３のフィルタ３２の各々の特性の組み合わせを、特性（第１のフィルタ３０Ａの特性、第２のフィルタ３０Ｂの特性、第３のフィルタ３２の特性）と表記する。

【0058】

図７に示す形態１は、第１の実施の形態に係るフィルタの特性の組み合わせ、つまり、フィルタの特性の組み合わせを、特性（ＰＢカット、ＰＢカット、ＵＶ−Ａカット）とする組み合わせである。

【0059】

形態２は、フィルタの特性の組み合わせを、特性（ＰＢカット、ＵＶ−Ａカット、ＰＢカット）とする組み合わせ、形態３は特性（ＵＶ−Ａカット、ＵＶ−Ａカット、ＰＢカット）とする組み合わせ、形態４は特性（ＵＶ−Ａカット、ＰＢカット、ＵＶ−Ａカット）とする組み合わせである。

【0060】

形態２ないし形態４の各々の製造においては、図５（ｂ）における第１フィルタ膜３４、図６（ｃ）における第２フィルタ膜３５、及び第３フィルタ膜４０の成膜において、各々の形態に対応する多層膜フィルタを選択すればよい。

【0061】

［第２の実施の形態］
図８を参照して、本実施の形態に係る半導体装置６０について説明する。半導体装置６０は、上記の半導体装置１０（図１参照）において、フィルタ群（ＰＢカットフィルタ、ＵＶ−Ａカットフィルタ）の構成を変更した形態である。

【0062】

図８に示すように、半導体装置６０は、基板１２、埋め込み酸化膜１４、第１のフォトダイオード８０Ａ、第２のフォトダイオード８０Ｂ、Ｐ側配線層２４Ａ、Ｎ側配線層２６Ａ、Ｐ側配線層２４Ｂ、Ｎ側配線層２６Ｂ、及び層間絶縁膜２８を含んで構成されている。以上の構成は半導体装置１０と同様なので、同様の構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【0063】

図８に示すように、半導体装置６０では、半導体装置１０の第１のフィルタ３０Ａ、第２のフィルタ３０Ｂ、及び第３のフィルタ３２に代えて、第１のフィルタ３１、及び第２のフィルタ３３を含んで構成されている。本実施の形態において、第１のフィルタ３１はＰＢカットフィルタであり、第２のフィルタ３３はＵＶ−Ａカットフィルタである。つまり、半導体装置６０では、半導体装置１０において第１のフィルタ３０Ａ及び第２のフィルタ３０Ｂの２つに分かれていたＰＢカットフィルタを一体型の第１のフィルタ３１として形成している。フィルタ群このように構成しても、半導体装置６０の第１のフォトダイオード８０Ａには紫外線の全体が入射され、第２のフォトダイオード８０Ｂには紫外線のうちのＵＶ−Ｂ波が入射される。

【0064】

従って、本実施の形態に係る半導体装置６０によっても、ＵＶ−Ａ波とＵＶ−Ｂ波の分離をより的確に行うと共に、ＵＶ−Ｂ波の紫外線光量の検知をより正確に行うことが可能となる。さらに本実施の形態に係る半導体装置６０によれば、第１のフィルタ３０Ａと第２のフィルタ３０Ｂが一体型の第１のフィルタ３１とされているので、製造がより容易であるという効果がある。

【0065】

［第３の実施の形態］
図９を参照して、本実施の形態に係る半導体装置７０について説明する。半導体装置７０は、上記の半導体装置１０（図１参照）において、フィルタ群（ＰＢカットフィルタ、ＵＶ−Ａカットフィルタ）形成位置を変更した形態である。図９（ａ）は、半導体装置７０の縦断面図を、図９（ｂ）は平面図を各々示している。

【0066】

図９（ａ）に示すように、第１のフォトダイオード８０Ａの形成領域である領域Ａが、断面視で領域Ａと領域Ａ’に分割され、領域Ａと領域Ａ’との間に、第２のフォトダイオード８０Ｂの形成領域である領域Ｂが配置されている。領域Ａ及び領域Ａ’に対応して、第１のフィルタ３０Ａも断面視で第１のフィルタ３０Ａと、第１のフィルタ３０Ａ’に分割されている。第２のフィルタ３０Ｂは、第１のフィルタ３０Ａ、３０Ａ’に接して層間絶縁膜２８上に設けられている。また、第２のフィルタ３０Ｂ上に、第３のフィルタ３２が設けられている。

【0067】

図９（ｂ）に示すように、半導体装置７０を平面視すると、第３のフィルタ３２に設けられた開口７２から第１のフィルタ３０Ａ、３０Ａ’が露出している。図９（ｂ）に示す仮想線Ｙは、第１のフィルタを領域Ａと領域Ａ’とに分割する境界線を便宜的に示す線である。そして、第１のフィルタ３０Ａ、３０Ａ’、及び第２のフィルタ３０Ｂは多層膜フィルタによるＰＢカットフィルタとされ、第３のフィルタ３２は多層膜フィルタによるＵＶ−Ａカットフィルタとされている。

【0068】

以上の構成を有する半導体装置７０では、フォトダイオード８０Ａが紫外線光量の全体を検知し、フォトダイオード８０Ｂが紫外線のうちのＵＶ−Ｂ波を検知する。このことにより、半導体装置７０によっても、ＵＶ−Ａ波とＵＶ−Ｂ波の分離をより的確に行うと共に、ＵＶ−Ｂ波の紫外線光量の検知をより正確に行うことが可能となる。さらに、本実施の形態に係る半導体装置７０によれば、半導体装置における第１のフォトダイオード８０Ａ及び第２のフォトダイオード８０Ｂの形成位置の自由度が増すという効果がある。

【0069】

［第４の実施の形態］
図１０を参照して、本実施の形態に係る半導体装置について説明する。本実施の形態は、上記各実施の形態において、フィルタ群を構成する多層膜フィルタの膜構成を変えた形態である。従って、多層膜フィルタ以外の半導体装置の構成は上記各実施の形態と同じであるので、多層膜フィルタ以外の半導体装置の説明については省略する。

【0070】

図１０（ａ）は、本実施の形態に係る第４のフィルタ９２を示す断面図である。第４のフィルタ９２は、図１に示す半導体装置１０の第１のフィルタ３０Ａ及び第３のフィルタ３２の少なくとも一方、図８に示す第２のフィルタ３３、あるいは図９に示す第１のフィルタ３０Ａ（３０Ａ’）及び第３のフィルタ３２の少なくとも一方に置き換えて適用される。図１０（ａ）に示すように、第４のフィルタ９２は、高屈折率膜９４と低屈折率膜９６とが所定のペア数（図１０（ａ）では、５ペアの場合を例示している）積層された積層体の一部に、高屈折率膜９４及び低屈折率膜９６より厚い膜厚の厚膜層９８を備えている。

【0071】

厚膜層９８は、高屈折率膜９４及び低屈折率膜９６の層厚の２倍〜２．５倍程度の厚さを有していることが好ましい。例えば、高屈折率膜９４の層厚を４５ｎｍ程度、低屈折率膜９６の層厚を４０ｎｍ程度とした場合、厚膜層９８の層厚を、例えば１００ｎｍ程度とすることができる。

【0072】

厚膜層９８は、低屈折率膜９６と同じ屈折率を有していることが好ましい。すなわち、厚膜層９８は、低屈折率膜９６と同じシリコン酸化膜で構成され得る。また、厚膜層９８は、図１０（ａ）に示すように、第４のフィルタ９２の最上部（すなわち、光入射側の端部）に配置されることが好ましい。

【0073】

上記の構成を有する第４のフィルタ９２は、上記各実施の形態におけるＵＶ−Ａカットフィルタ又はＰＢカットフィルタを構成することができる。むろん、必要に応じ第４のフィルタ９２は、ＵＶ−Ｂ波をカットするＵＶ−Ｂカットフィルタを構成することもできる。第４のフィルタ９２は、厚膜層９８を備えることで、厚膜層９８を備えない上記各実施の形態に係るフィルタと比較して、ＵＶ−Ａ波に対するカット性能（ＵＶ−Ｂ波に対する透過性能）、あるいはＵＶ−Ｂ波に対するカット性能（ＵＶ−Ａ波に対する透過性能）を向上させることができる。

【0074】

以下、ＵＶ−Ｂカットフィルタ（ＵＶ−Ａ透過フィルタ）を例にとって、第４のフィルタ９２の特性について説明する。図１０（ｂ）は、厚膜層９８を備えない比較例に係るフィルタの透過率及び反射率の波長特性をシミュレーションによって求めた結果を示すグラフである。一方、図１０（ｃ）は、厚膜層９８を備える第４の実施の形態に係る第４のフィルタ９２によるＵＶ−Ａ透過フィルタの透過率及び反射率の波長特性をシミュレーションによって求めた結果を示すグラフである。なお、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）のいずれの場合においても、高屈折率膜９４の層厚を４５ｎｍ、低屈折率膜９６の層厚を４０ｎｍ、高屈折率膜９４の屈折率を１．８、低屈折率膜９６の屈折率を１．４とした。また、厚膜層９８の層厚を１００ｎｍ、厚膜層９８の屈折率を低屈折率膜９６と同じ１．４とした。また、厚膜層９８を第４のフィルタ９２の最上部（光入射側の端部）に配置した。

【0075】

図１０（ｂ）に示すように、厚膜層９８を備えない比較例に係るフィルタによれば、ＵＶ−Ａ波の波長領域である波長４００ｎｍ付近において透過率が低下しており（図１０（ｂ）中の矢印Ｄで示す部分）、この波長領域における反射率が０．３以上となっている。一方、図１０（ｃ）に示すように、厚膜層９８を備える第４のフィルタ９２よれば、ＵＶ−Ａ波の波長領域である波長４００ｎｍ付近において透過率は低下しておらず、この波長領域における反射率が０．１以下に抑えられている。このように、厚膜層９８を有する第４のフィルタ９２によれば、厚膜層９８を備えない比較例に係るフィルタと比較して、ＵＶ−Ａ波に対する透過性能を向上させることができる。

【0076】

なお、上記各実施の形態では可視光域の光をカットするフィルタとして、主に紫色と青色の光をカットするＰＢカットフィルタを例示して説明たが、これに限られず、例えばさらに長波長側の可視光をカットするフィルタとしてもよい。

【符号の説明】

【0077】

１０ 半導体装置
１２ 基板
１４ 埋め込み酸化膜
１５ シリコン層
１６Ａ、１６Ｂ Ｐ＋拡散層
１８Ａ、１８Ｂ Ｎ＋拡散層
２０Ａ、２０Ｂ Ｐ−拡散層
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ 素子分離領域
２４Ａ、２４Ｂ Ｐ側配線層
２６Ａ、２６Ｂ Ｎ側配線層
２８ 層間絶縁膜
３０Ａ、３０Ａ’ 第１のフィルタ
３０Ｂ 第２のフィルタ
３１ 第１のフィルタ
３２ 第３のフィルタ
３３ 第２のフィルタ
３４ 第１フィルタ膜
３５ 第２フィルタ膜
３６、３８ レジスト
４０ 第３フィルタ膜
４２ 開口
４４Ａ、４４Ｂ 凹部
６０ 半導体装置
７０ 半導体装置
７２ 開口
８０Ａ 第１のフォトダイオード
８０Ｂ 第２のフォトダイオード
９０ 多層膜フィルタ
９２ 第４のフィルタ
９４ 高屈折率膜
９６ 低屈折率膜
９８ 厚膜層
Ｅ１、Ｅ２ 端部
Ｌ 配線
Ｐ コンタクトプラグ
Ｘ、Ｙ 仮想線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】