(57)【要約】【課題】均一な平坦面を有する樹脂層を簡単な工程で効率よく成膜することができる樹脂層のパターニング方法、かかる方法で成膜された樹脂層を備える樹脂層付き基板、およびかかる樹脂層付き基板を備える信頼性に優れた電子機器を提供すること。【解決手段】本発明の樹脂層のパターニング方法は、半導体基板（基板）１１上に光学素子（第１パターン）１４を形成する第１パターン形成工程と、半導体基板１１の光学素子１４が形成されている光学素子形成領域（第１パターン形成領域）１４１の縁部に沿って溝部１７を形成する溝部形成工程と、半導体基板１１および光学素子１４を覆うように樹脂層１３を形成する樹脂層形成工程と、光学素子１４が露出するように樹脂層１３の一部を除去して、樹脂層１３で構成される第２パターンを形成する第２パターン形成工程とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１パターンを形成する第１パターン形成工程と、
前記基板の前記第１パターンが形成されている第１パターン形成領域の縁部に沿って溝部を形成する溝部形成工程と、
前記基板および前記第１パターンに樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
前記第１パターンが露出するように前記樹脂層の一部を除去して、前記樹脂層で構成される第２パターンを形成する第２パターン形成工程とを有することを特徴とする樹脂層のパターニング方法。
【請求項２】
前記第２パターン形成工程において、前記第１パターン形成領域における前記樹脂層と、前記溝部が形成されている溝部形成領域における前記樹脂層の前記第１パターン形成領域側の一部と、を除去して、前記第２パターンを形成する請求項１に記載の樹脂層のパターニング方法。
【請求項３】
前記第２パターン形成工程は、前記樹脂層上に、前記第１パターン形成領域と、前記溝部形成領域における前記第１パターン形成領域側の一部と、に開口部を有するレジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層を用いて、前記開口部に露出する前記樹脂層を除去して前記第２パターンを形成する工程とを有する請求項２に記載の樹脂層のパターニング方法。
【請求項４】
前記樹脂層形成工程において、前記樹脂層は、前記基板および前記第１パターンにシリコーン材料を含有する液状材料を供給して液状被膜を形成する工程と、
前記液状被膜を乾燥および／または硬化する工程と、により形成される請求項１ないし３のいずれか１項に記載の樹脂層のパターニング方法。
【請求項５】
前記第１パターンの厚さをＴ［μｍ］とし、前記溝部の深さをＤ［μｍ］としたとき、０．３≦Ｔ／Ｄ≦２．０なる関係を満足する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の樹脂層のパターニング方法。
【請求項６】
前記溝部の幅をＷ［μｍ］とし、前記溝部の深さをＤ［μｍ］としたとき、１．０≦W／Ｄ≦５．０なる関係を満足する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の樹脂層のパターニング方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の樹脂層のパターニング方法により形成された前記第１パターンと前記第２パターンとを、前記基板上に有することを特徴とする樹脂層付き基板。
【請求項８】
基板と、該基板上に形成された第１パターンと、前記基板の前記第１パターン形成領域の縁部に沿って形成された溝部と、該溝部の一部を介して前記基板上に形成された樹脂層で構成される第２パターンとを有し、
前記第２パターンの前記基板と反対側の面に、前記溝部形成領域外の前記反対側の面より、前記第２パターンの厚み方向に突出する突起を有さないことを特徴とする樹脂層付き基板。
【請求項９】
請求項７または８に記載の樹脂層付き基板を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂層のパターニング方法、樹脂層付き基板および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板と対向基板との間に形成された空隙内に、基板上に設けられたパターン化物が封止された構造体を製造する方法としては、例えば、以下のような方法が知られている。
まず、図５（ａ）に示すような平板状をなす基板２０１を用意し、この基板２０１上に、パターン化物２０４を形成する（図５（ｂ）参照。）。
次に、基板２０１とパターン化物２０４とを覆うように、樹脂層２０３を形成した後（図５（ｃ）参照。）、さらに、樹脂層２０３を覆うように、レジスト層２１０を形成する（図６（ａ）参照。）。
【０００３】
次に、レジスト層２１０の厚さ方向において、パターン化物２０４に対応する領域に位置するレジスト層２１０を除去することにより、かかる領域に開口部２１５を形成する（図６（ｂ）参照。）。
次に、開口部２１５が形成されたレジスト層２１０をマスクとして用いて、開口部２１５に位置する樹脂層２０３を除去することで、空隙（開口部）２１３を備える樹脂層２０３をパターニングする（図６（ｃ）参照。）。
【０００４】
次に、レジスト層２１０を除去した後、平板状をなす対向基板２０５を、パターニングされた樹脂層２０３を介在させた状態で、基板２０１に接合させる。
以上のような工程を経ることで、前記構造体を製造することができるが、かかる方法では、パターン化物２０４を覆うように形成した樹脂層２０３を除去してパターニングすることに起因して、この樹脂層２０３の空隙２１３側の縁部に突出部２２３が残存し、その結果、対向基板２０５と樹脂層２０３との間における接合に、十分な接合強度が得られないと言う問題がある。
【０００５】
さらに、かかる問題点を解決することを目的に、例えば、特許文献１に示されているような化学機械研磨（ＣＭＰ）法を用いて、突出部２２３を除去して樹脂層２０３の上面を平坦化することで、均一な膜厚の樹脂層２０３を形成した後、対向基板２０５と樹脂層２０３とを接合することが考えられる。しかしながら、この場合には、ＣＭＰ法で用いられる研磨剤や、突出部２２３の研磨により生じた研磨物が、対向基板２０５と樹脂層２０３との間に介在し、これに起因して、対向基板２０５と樹脂層２０３との間の接合強度を十分に向上させることができなかったり、さらに、これらを除去するための除去工程が必要となり、時間と手間を要し、前記構造体の製造効率が向上しないという問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１１４２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、均一な平坦面を有する樹脂層を簡単な工程で効率よく成膜することができる樹脂層のパターニング方法、かかる方法で成膜された樹脂層を備える樹脂層付き基板、およびかかる樹脂層付き基板を備える信頼性に優れた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の樹脂層のパターニング方法は、基板上に第１パターンを形成する第１パターン形成工程と、
前記基板の前記第１パターンが形成されている第１パターン形成領域の縁部に沿って溝部を形成する溝部形成工程と、
前記基板および前記第１パターンに樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
前記第１パターンが露出するように前記樹脂層の一部を除去して、前記樹脂層で構成される第２パターンを形成する第２パターン形成工程とを有することを特徴とする。
これにより、均一な膜厚でパターニングされた第２パターンを簡単な工程で効率よく成膜することができる。
【０００９】
本発明の樹脂層のパターニング方法では、前記第２パターン形成工程において、前記第１パターン形成領域における前記樹脂層と、前記溝部が形成されている溝部形成領域における前記樹脂層の前記第１パターン形成領域側の一部と、を除去して、前記第２パターンを形成することが好ましい。
これにより、均一な膜厚でパターニングされた第２パターンをより確実に形成することができる。
【００１０】
本発明の樹脂層のパターニング方法では、前記第２パターン形成工程は、前記樹脂層上に、前記第１パターン形成領域と、前記溝部形成領域における前記第１パターン形成領域側の一部と、に開口部を有するレジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層を用いて、前記開口部に露出する前記樹脂層を除去して前記第２パターンを形成する工程とを有することが好ましい。
これにより、均一な膜厚でパターニングされた第２パターンをより確実に形成することができる。
【００１１】
本発明の樹脂層のパターニング方法では、前記樹脂層形成工程において、前記樹脂層は、前記基板および前記第１パターンにシリコーン材料を含有する液状材料を供給して液状被膜を形成する工程と、
前記液状被膜を乾燥および／または硬化する工程と、により形成されることが好ましい。
このような液状材料を用いて形成された樹脂層のパターニングに、本発明を適用することで、均一な膜厚でパターニングされた第２パターンをより確実に形成することができる。
【００１２】
本発明の樹脂層のパターニング方法では、前記第１パターンの厚さをＴ［μｍ］とし、前記溝部の深さをＤ［μｍ］としたとき、０．３≦Ｔ／Ｄ≦２．０なる関係を満足することが好ましい。
これにより、第２パターンを、その基板と反対側の面に突出部（突起）が形成されることなく設けることができる。
【００１３】
本発明の樹脂層のパターニング方法では、前記溝部の幅をＷ［μｍ］とし、前記溝部の深さをＤ［μｍ］としたとき、１．０≦W／Ｄ≦５．０なる関係を満足することが好ましい。
これにより、第２パターンを、その基板と反対側の面に突出部（突起）が形成されることなく設けることができる。
本発明の樹脂層付き基板は、本発明の樹脂層のパターニング方法により形成された前記第１パターンと前記第２パターンとを、前記基板上に有することを特徴とする。
これにより、樹脂層付き基板において、第２パターンを、その基板と反対側の面に突出部（突起）が形成されることなく、均一な膜厚を有するものとすることができる。
【００１４】
本発明の樹脂層付き基板は、基板と、該基板上に形成された第１パターンと、前記基板の前記第１パターン形成領域の縁部に沿って形成された溝部と、該溝部の一部を介して前記基板上に形成された樹脂層で構成される第２パターンとを有し、
前記第２パターンの前記基板と反対側の面に、前記溝部形成領域外の前記反対側の面より、前記第２パターンの厚み方向に突出する突起を有さないことを特徴とする。
これにより、樹脂層付き基板において、第２パターンを、その基板と反対側の面に突出部（突起）が形成されることなく、均一な膜厚を有するものとすることができる。
本発明の電子機器は、本発明の樹脂層付き基板を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性に優れた電子機器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の樹脂層付き基板が適用された光学装置の一例を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す光学装置を製造する方法を説明するための縦断面図である。
【図３】図１に示す光学装置を製造する方法を説明するための縦断面図である。
【図４】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【図５】従来技術によりパターン化物が空隙内に封止された構造体を製造する方法を説明するための縦断面図である。
【図６】従来技術によりパターン化物が空隙内に封止された構造体を製造する方法を説明するための縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の樹脂層のパターニング方法、樹脂層付き基板および電子機器を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜光学装置＞
まず、本発明の樹脂層のパターニング方法を説明するのに先立って、本発明の樹脂層のパターニング方法が適用して製造された樹脂層付き基板（本発明の樹脂層付き基板）を備える光学装置について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の樹脂層付き基板が適用された光学装置の一例を示す縦断面図である。
本実施形態では、光学装置１０は、受光した光を電気信号に変更する受光装置であり、図１に示すように、半導体基板１１と、透明基板１２と、光学素子１４と、樹脂層１３と、半田バンプ１５とを有している。
半導体基板１１は、シリコン、ガリウム等を含有する半導体材料で構成され、その厚さ方向に貫通するように設けられた導体ポストを有する回路（図示せず）を備えている。
【００１８】
光学素子１４は、半導体基板１１上に設けられ、透明基板１２を透過した光を受光して電気信号に変換する機能を有し、この光学素子１４が備える端子が、半導体基板１１が備える回路と電気的に接続されている。なお、光学素子１４としては、例えば、ＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）イメージセンサー、ＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサー等の受光素子が挙げられる。
【００１９】
透明基板１２は、半導体基板１１に対向配置された対向基板であり、この透明基板１２を透過した光が光学素子１４により受光される。
この透明基板１２の構成材料としては、透明性を有するものであれば特に限定されないが、例えば、ケイ酸ガラス、シリカ等の酸化シリコン系材料等が挙げられる。
また、樹脂層１３は、半導体基板１１と透明基板１２との間に介在し、半導体基板１１と透明基板１２とを、その縁部において接合する。かかる構成とすることで、半導体基板１１と透明基板１２と樹脂層１３とで空隙１６が形成され、この空隙１６内に、半導体基板１１上の光学素子１４が収納される。
【００２０】
この樹脂層１３は、本発明の樹脂層のパターニング方法を適用して形成されたものであり、樹脂材料で構成されるものであれば、特に限定されないが、本実施形態では、シリコーン材料を含有する液状材料を用いて形成されたもので構成される。樹脂層１３をかかる構成のものとすることで、半導体基板１１上に樹脂層１３を形成し、その後、この樹脂層１３にエネルギーを付与することにより、樹脂層１３の表面に接着性を発現させることができ、この接着性をもって、樹脂層１３を介して半導体基板１１と透明基板１２とを接合することができるが、かかる構成の樹脂層１３の詳細な説明は、後に行うこととする。
半田バンプ１５は、導電性を有し、半導体基板１１の下面に設けられている。この下面において、半田バンプ１５は、半導体基板１１が有する導体ポストと電気的に接続されており、これにより、光学素子１４で変換された電気信号が半田バンプ１５にまで伝達される。
【００２１】
＜光学装置の製造方法＞
かかる構成の光学装置１０を、本発明の樹脂層のパターニング方法を適用して製造することができる。
本発明の樹脂層のパターニング方法は、基板上に第１パターンを形成する第１パターン形成工程と、前記基板の前記第１パターンが形成されている第１パターン形成領域の縁部に沿って溝部を形成する溝部形成工程と、前記基板および前記第１パターンを覆うように樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、前記第１パターンが露出するように前記樹脂層の一部を除去して、前記樹脂層で構成される第２パターンを形成する第２パターン形成工程とを有する。
【００２２】
以下、このパターニング方法を適用して、光学装置１０を製造する製造方法について詳述する。
［１］まず、平板状をなす、前記半導体材料で構成される半導体基板（基板）１１を用意する（図２（ａ）参照。）。なお、この半導体基板１１には、予め、導体ポストを有する回路等が作り込まれている。
【００２３】
［２］次に、図２（ｂ）に示すように、半導体基板１１上に、光学素子１４が備える端子と、半導体基板１１が備える回路とが電気的に接続されるように、光学素子１４を形成する（第１パターン形成工程）。
なお、光学素子１４を半導体基板１１に形成する方法としては、特に限定されず、例えば、予め作成した光学素子１４を、半導体基板１１上に搭載するようにしてもよいし、また、半導体基板１１上に、順次、光学素子１４を構成する各部を形成し、これにより、直接、光学素子１４を作り込むようにしてもよい。
また、本実施形態では、この光学素子１４により、半導体基板１１上にパターン化して形成される第１パターン（パターン化物）が構成される。
【００２４】
［３］次に、図２（ｃ）に示すように、半導体基板１１の厚さ方向において、半導体基板（基板）１１の光学素子（第１パターン）１４が形成されている領域（第１パターン形成領域）１４１の縁部（外周部）に沿って溝部（凹部）１７を形成する（溝部形成工程）。
この溝部１７の深さＤ［μｍ］は、光学素子１４の厚さをＴ［μｍ］としたとき、好ましくは０．３≦Ｔ／Ｄ≦２．０なる関係を満足し、より好ましくは０．３≦Ｔ／Ｄ≦１．０なる関係を満足するように設定される。Ｔ／Ｄの関係を前記範囲内に設定することにより、溝部１７を半導体基板１１が備える構成とすることにより得られる効果、すなわち、後工程［５−２］において、パターニングされた樹脂層１３を、その上面に突出部（突起）が形成されることなく設けることができるという効果を得ることができる。
【００２５】
さらに、溝部１７の深さＤ［μｍ］と、溝部１７の幅Ｗ［μｍ］とは、好ましくは１．０≦W／Ｄ≦５．０なる関係を満足し、より好ましくは３．０≦W／Ｄ≦５．０なる関係を満足するように設定される。W／Ｄの関係を前記範囲内に設定することにより、溝部１７を半導体基板１１が備える構成とすることにより得られる効果、すなわち、後工程［５−２］において、パターニングされた樹脂層１３を、その上面に突出部（突起）が形成されることなく設けることができるという効果を得ることができる。
【００２６】
［４］次に、図２（ｄ）に示すように、半導体基板１１および光学素子１４を覆うように、樹脂層１３を形成する（樹脂層形成工程）。
この樹脂層１３は、前述のとおり、本実施形態では、シリコーン材料を含有する液状材料を用いて形成されたもので構成され、半導体基板１１および光学素子１４にシリコーン材料を含有する液状材料を供給することにより、液状被膜を形成する工程と、この液状被膜を乾燥および／または硬化する工程とを経ることにより形成される。
【００２７】
以下、この方法について詳述する。
［４−１］まず、シリコーン材料を含有する液状材料を、半導体基板１１と光学素子１４との双方を覆うように供給する。これにより、半導体基板１１と光学素子１４との双方を覆うように、液状被膜が形成される。
ここで、半導体基板１１および光学素子１４に液状材料を付与する方法としては、例えば、浸漬法、液滴吐出法（例えば、インクジェット法）、スピンコート法、ドクターブレード法、バーコート法、刷毛塗り等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、中でも、スピンコート法であるのが好ましい。スピンコート法であれば、半導体基板１１と光学素子１４との双方を覆うように均一な膜厚の液状被膜を容易に形成することができる。
【００２８】
この液状材料は、シリコーン材料を含有するものであるが、シリコーン材料単独で、液状をなし目的とする粘度範囲である場合、シリコーン材料をそのまま液状材料として用いることができる。また、シリコーン材料単独で、固形状または高粘度の液状をなす場合には、液状材料として、シリコーン材料の溶液または分散液を用いることができる。
シリコーン材料を溶解または分散するための溶媒または分散媒としては、例えば、アンモニア、水、過酸化水素、四塩化炭素、エチレンカーボネイト等の無機溶媒や、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソブタノール等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等を用いることができる。
【００２９】
また、次工程［４−２］において、シリコーン材料中に含まれる水酸基同士を脱水縮合反応させることにより液状被膜を硬化させる際に、この脱水縮合反応を促進させるための触媒が、液状材料中に添加されていてもよい。この触媒としては、特に限定されないが、例えば、テトラブチルオルソチタネート、テトライソプロピルオルソチタネートのようなチタン系触媒、アルミニウムトリス（アセチルアセトネート）のようなアルミ系触媒、および、リン酸、メタリン酸、ポリリン酸のようなリン酸系触媒等が挙げられる。
シリコーン材料は、液状材料中に含まれ、次工程［４−２］において、この液状材料を乾燥および／または硬化させることにより形成される樹脂層１３の主材料となるものである。
【００３０】
なお、以下では、半導体基板１１上に設けられた液状被膜（液状材料）を乾燥および／または硬化させること、すなわち、液状被膜（液状材料）中に含まれるシリコーン材料を硬化させるとともに、液状被膜（液状材料）中に溶媒または分散媒が含まれる場合には、脱溶媒または脱分散媒により液状被膜（液状材料）を乾燥させることを、単に「液状被膜（液状材料）の乾燥・硬化」と言うこともある。
【００３１】
ここで、「シリコーン材料」としては、特に限定されないが、本発明では、液状材料中に含まれ、次工程［４−２］において、この液状材料を乾燥・硬化させることにより形成される樹脂層１３の主材料となるものであり、分枝部において下記化学式（１）で表わされる単位構造を有し、連結部において下記化学式（２）および下記化学式（３）のうちの少なくとも一方で表わされる単位構造を有し、末端部において下記化学式（４）および下記化学式（５）のうちの少なくとも一方で表わされる単位構造を有する分枝状をなすポリオルガノシロキサン骨格を有するものが好適に用いられる。
【００３２】
【化１】
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［式中、各Ｒ１は、それぞれ独立して、メチル基またはフェニル基を表し、Ｘはシロキサン残基を表す。］
【００３３】
なお、シロキサン残基とは、酸素原子を介して隣接する構造単位が有するケイ素原子に結合しており、シロキサン結合を形成している置換基のことを表す。具体的には、−Ｏ−（Ｓｉ）構造（Ｓｉは隣接する構造単位が有するケイ素原子）となっている。
このようにシリコーン材料すなわちポリオルガノシロキサン骨格が、分枝状をなしていることにより、次工程［４−２］において、液状材料中に含まれるこの化合物の分枝鎖同士が互いに絡まり合うようにして樹脂層１３が形成されることから、得られる樹脂層１３は特に膜強度に優れたものとなる。
【００３４】
また、シリコーン材料は、その分子量が、１×１０４〜１×１０６程度のものであるのが好ましく、１×１０５〜１×１０６程度のものであるのがより好ましい。分子量をかかる範囲内に設定することにより、液状材料の粘度を上述したような範囲内に比較的容易に設定することができる。
また、シリコーン材料は、その化合物中、すなわち、連結部または末端部において、上記一般式（２）、上記一般式（４）、上記一般式（５）で表わされる単位構造をなすことにより、シラノール基を複数有するものとなる。これにより、次工程［４−２］において、液状被膜を乾燥・硬化させて樹脂層１３を得る際に、シリコーン材料中に残存しているシラノール基に含まれる水酸基同士が結合することとなり、得られる樹脂層１３の膜強度がさらに優れたものとなる。
【００３５】
また、半導体基板１１として、その接合面（表面）から水酸基が露出しているものを用いた場合には、シリコーン材料中に残存している水酸基と、半導体基板１１が備える水酸基とが結合することから、シリコーン材料を物理的な結合ばかりでなく、化学的な結合によっても半導体基板１１に結合させることができる。その結果、樹脂層１３は、半導体基板１１の接合面に対して、強固に結合したものとなる。
【００３６】
また、シリコーン材料は、その化合物中において、上記一般式（１）、上記一般式（２）および上記一般式（４）で表わされる単位構造が備える、Ｒ１のうちの少なくとも１つは、フェニル基であるのが好ましい。これにより、シラノール基の反応性がより向上するため、隣接するシリコーン材料が有する水酸基同士の結合がより円滑に行われるようになる。また、樹脂層１３中にフェニル基が含まれる構成とすることにより、形成される樹脂層１３をより膜強度に優れたものとし得るという利点も得られる。
【００３７】
さらに、上記一般式（１）、上記一般式（２）および上記一般式（４）で表わされる単位構造が備えるＲ１のうちのフェニル基でないＲ１はメチル基となっている。基Ｒ１がメチル基である化合物は、比較的入手が容易で、かつ安価であるとともに、後工程［６］において、樹脂層１３にエネルギーを付与することにより、メチル基が容易に切断されて、その結果として、樹脂層１３に確実に接着性を発現させることができる。
【００３８】
また、前記シリコーン材料は、上述した分枝状をなすポリオルガノシロキサン骨格を有するものに、ポリエステル樹脂が脱水縮合反応することにより得られた「ポリエステル変性シリコーン材料」であってもよい。
なお、本明細書中において、「ポリエステル樹脂」とは、トリメチロールプロパンとテレフタル酸とがエステル化反応することにより得られた化合物をいい、１分子中に少なくとも２つの水酸基を備えるものが好適に用いられる。
【００３９】
このようなポリエステル樹脂を、前述したシリコーン材料と縮合反応させると、ポリエステル樹脂が有する水酸基とシリコーン材料が有するシラノール基（水酸基）とが脱水縮合反応し、これにより、シリコーン材料にポリエステル樹脂が連結されたポリエステル変性シリコーン材料が得られる。
なお、テレフタル酸とトリメチロールプロパンとをエステル化反応させる際の、それぞれの含有量は、テレフタル酸が有するカルボキシル基よりもトリメチロールプロパンが有する水酸基よりも多くなるように設定する。これにより、合成されるポリエステル樹脂は、その１分子中において、少なくとも２つの水酸基を備えるものとなる。
以上のことを考慮してテレフタル酸とトリメチロールプロパンとから得られるポリエステル樹脂としては、例えば、下記一般式（６）で表わされる化合物が挙げられる。
【００４０】
【化２】
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【００４１】
このようなポリエステル樹脂は、その分子中に、テレフタル酸に由来するフェニレン基が含まれることとなる。かかる構成のポリエステル樹脂を含有するポリエステル変性シリコーン材料を用いて樹脂層１３を形成すると、形成される樹脂層１３は、ポリエステル樹脂中にフェニレン基が含まれることに起因して、特に優れた膜強度を発揮するものとなる。
【００４２】
また、このようなポリエステル樹脂をポリエステル変性シリコーン材料が備えていると、ポリエステル変性シリコーン材料は、通常、螺旋構造をなしているポリオルガノシロキサン骨格から、ポリエステル樹脂が露出するような状態で存在していることとなる。そのため、次工程［４−２］において、液状被膜を乾燥・硬化させて樹脂層１３を得る際に、隣接するポリエステル変性シリコーン材料が備えるポリエステル樹脂同士が互いに接触する機会が増大することとなる。その結果、隣接するポリエステル変性シリコーン材料中において、ポリエステル樹脂同士が絡まり合ったり、これらが備える水酸基同士が脱水縮合して化学的に結合したりするため、得られる樹脂層１３の膜強度をより確実に向上させることができる。
【００４３】
また、半導体基板１１として、前述したように、その接合面（表面）から水酸基が露出しているものを用いた場合には、ポリエステル樹脂に残存している水酸基と、半導体基板１１が備える水酸基とが脱水縮合反応により結合することから、ポリエステル変性シリコーン材料を物理的な結合ばかりでなく、化学的な結合によっても半導体基板１１に結合させることができる。その結果、樹脂層１３は、半導体基板１１の接合面に対して、強固に結合されたものとなる。さらに、ポリエステル樹脂が備えるケトン基と、半導体基板１１が備える水酸基との間で水素結合が生じることから、かかる結合によっても、樹脂層１３は、半導体基板１１の接合面に対して、強固に接合されたものとなる。
【００４４】
また、前記シリコーン材料は、上述した分枝状をなすポリオルガノシロキサン骨格を有するものに、エポキシ樹脂が付加反応することにより得られた「エポキシ変性シリコーン材料」であってもよい。
なお、本明細書中において、「ポリエステル樹脂」とは、その末端にエポキシ基を備える化合物をいい、エポキシ基を備えるモノマー、オリゴマーまたはポリマーの何れであっても良く、１分子中に少なくとも２つのエポキシ基を備えるものが好適に用いられる。
【００４５】
このようなエポキシ樹脂を、シリコーン材料に付加反応させると、エポキシ樹脂が有するエポキシ基とシリコーン材料が有するシラノール基（水酸基）とが付加反応し、これにより、シリコーン材料にエポキシ樹脂が連結されたエポキシ変性シリコーン材料が得られる。
また、エポキシ樹脂は、その分子中に、フェニレン基を有しているのが好ましい。かかる構成のエポキシ樹脂を含有するエポキシ変性シリコーン材料を用いて樹脂層１３を形成すると、形成される樹脂層１３は、エポキシ樹脂中にフェニレン基が含まれることに起因して、特に優れた膜強度を発揮するものとなる。
【００４６】
さらに、エポキシ樹脂は、その分子構造が直鎖型の構造をなすものであるのが好ましい。ここで、エポキシ樹脂が連結するシリコーン材料は、通常、その主骨格であるポリオルガノシロキサン骨格が螺旋構造をなしている。そのため、このシリコーン材料に連結するエポキシ樹脂は、螺旋状をなすシリコーン材料から露出（突出）するような状態で存在することになる。そのため、エポキシ樹脂の分子構造が直鎖型のものであると、次工程［４−２］において、液状被膜を乾燥・硬化させて樹脂層１３を得る際に、隣接するエポキシ変性シリコーン材料が備えるエポキシ樹脂同士が互いに接触する機会を増大させることができる。その結果、エポキシ変性シリコーン材料中において、エポキシ樹脂同士が絡まり合ったり、これらが備えるエポキシ基同士が開環重合して化学的に結合したりするため、得られる樹脂層１３の膜強度を確実に向上させることができる。
【００４７】
また、半導体基板１１として、前述したように、その接合面（表面）から水酸基が露出しているものを用いた場合には、エポキシ変性シリコーン材料が備えるエポキシ樹脂が直鎖型のものであると、エポキシ樹脂に残存しているエポキシ基と、半導体基板１１が備える水酸基との間での付加反応の反応率が向上することから、エポキシ変性シリコーン材料を物理的な結合ばかりでなく、化学的な結合によっても半導体基板１１により確実に結合させることができる。その結果、樹脂層１３は、半導体基板１１の接合面に対して、より強固に結合されたものとなる。
以上のことを考慮すると、エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましく用いられ、具体的には、下記一般式（９）で表わされるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が挙げられる。
【００４８】
【化３】
2014082347.tif 000005
［式中、ｎは、０または１以上の整数を表す。］
【００４９】
なお、液状材料中には、エポキシ変性シリコーン材料の他に、添加剤が含まれていても良い。このような添加剤としては、例えば、各種アミン化合物や、各種酸化合物が挙げられる。かかる添加剤が含まれていると、エポキシ樹脂が備えるエポキシ基に対して、この添加剤が結合することとなり、この添加剤中に２以上のアミノ基やカルボキシル基が含まれていると、添加剤を介してエポキシ基同士を結合できるようになる。そのため、上述したエポキシ基同士の結合がより生じ易くなるため、得られる樹脂層１３の膜強度をより確実に向上させることができる。
【００５０】
これらの中でも、添加剤としては、カルボキシル基を含む酸化合物であるのが好ましい。これにより、次工程［４−２］において、液状被膜を乾燥・硬化させて得られる樹脂層１３中に、ケトン基が含まれることとなる。そのため、半導体基板１１として、前述したように、その接合面（表面）から水酸基が露出しているものを用いた場合、樹脂層１３が備えるケトン基と、半導体基板１１が備える水酸基との間で水素結合が生じることから、かかる結合によって、樹脂層１３は、半導体基板１１の接合面に対して、より強固に接合されたものとなる。
【００５１】
なお、液状材料を前述したスピンコート法で供給する場合、この液状材料の粘度は、１０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、１０ｍＰａ・ｓ以上、１００ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。これにより、より均一な膜厚の液状被膜を形成することができる。
なお、本明細書中において、「液状材料の粘度」とは、振動式粘度計を用いて、ＪＩＳ Ｚ８８０９に準拠して測定された２５℃における粘度のことを言う。
【００５２】
［４−２］次に、半導体基板１１上に供給された液状材料、すなわち、液状被膜を乾燥および／または硬化させる。
すなわち、液状材料中に溶媒または分散媒が含まれる場合には、液状被膜を乾燥させるとともに、液状被膜中に含まれるシリコーン材料を硬化させる。これにより、半導体基板１１上に樹脂層１３が形成される。
【００５３】
液状被膜を乾燥・硬化させる方法としては、特に限定されないが、液状被膜を加熱する方法が好ましく用いられる。かかる方法によれば、液状被膜を加熱するという単純な方法で、液状被膜の乾燥・硬化を容易かつ確実に行うことができる。
すなわち、液状被膜を加熱するという単純な方法で、液状被膜中に溶媒または分散媒が含まれる場合には、液状被膜中から脱溶媒または脱分散媒することにより液状被膜を乾燥させることができるとともに、シリコーン材料中に含まれる水酸基を脱水縮合反応させることにより乾燥した液状被膜を硬化させることができる。
以上のように、液状被膜を乾燥・硬化させて樹脂層１３を形成すると、その膜中において、シリコーン材料中に含まれる水酸基同士が脱水縮合反応して化学的に連結されることから、樹脂層１３を優れた膜強度を有するものとすることができる。
【００５４】
さらに、樹脂層１３と半導体基板１１との界面において、シリコーン材料中に含まれる水酸基と半導体基板１１の表面から露出する水酸基との間で脱水縮合反応による化学的な結合が生じる。
また、シリコーン材料としてポリエステル変性シリコーン材料を用いた場合、ポリエステル変性シリコーン材料中に含まれるケトン基と半導体基板１１の表面から露出する水酸基との間で水素結合が生じることから、半導体基板１１に対する密着性に優れた樹脂層１３を形成することができる。
【００５５】
液状被膜を加熱する際の温度は、２５℃以上であるのが好ましく、１５０〜２５０℃程度であるのがより好ましい。
また、加熱する時間は、０．５〜４８時間程度であるのが好ましく、１５〜３０時間程度であるのがより好ましい。
かかる条件で液状被膜を乾燥・硬化させることにより、後工程［６］において、エネルギーを付与することにより接着性が好適に発現する樹脂層１３を確実に形成することができる。
【００５６】
さらに、加熱する際の雰囲気の圧力は、大気圧であってもよいが、減圧であるのが好ましい。具体的には、減圧の程度は、１３３．３×１０−５〜１３３３Ｐａ（１×１０−５〜１０Ｔｏｒｒ）程度であるのが好ましく、１３３．３×１０−４〜１３３．３Ｐａ（１×１０−４〜１Ｔｏｒｒ）程度であるのがより好ましい。これにより、樹脂層１３の膜密度が高まり、すなわち、樹脂層１３が緻密化して、樹脂層１３をより優れた膜強度を有するものとすることができる。
【００５７】
なお、液状材料の粘度を前述したような範囲内のものとした場合、かかる液状材料から得られる樹脂層１３の硬度は、好ましくは９０以下、より好ましくは２０以上、４０以下に設定することができる。かかる範囲内の硬度を有する樹脂層１３に対して、本発明を適用することにより、後工程［５−２］において、パターニングされた樹脂層１３を、その上面に突出部（突起）が形成されることなくより確実に設けることができる。
なお、本明細書中において、「樹脂層１３の硬度」とは、デュロメーターを用いて、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠して測定されたタイプＡにおける硬度のことを言う。
【００５８】
［５］次に、光学素子１４が露出するように樹脂層１３の一部を除去して、樹脂層１３で構成される第２パターンを形成する。すなわち、パターン化された樹脂層１３を形成する（第２パターン形成工程）。
このパターン化された樹脂層（第２パターン）１３は、本実施形態では、光学素子１４が形成されている光学素子形成領域１４１と、溝部１７が形成されている溝部形成領域１７１の光学素子形成領域１４１側の一部とに位置する樹脂層１３を除去することにより形成され、例えば、樹脂層１３上に、光学素子形成領域１４１と、溝部形成領域１７１の光学素子形成領域１４１側の一部とに対応する位置に開口部２５を有するレジスト層２０を形成する工程と、レジスト層２０を用いて、開口部２５で露出する樹脂層１３を除去してパターン化された樹脂層１３を形成する工程とを経ることにより形成される。
【００５９】
以下、この方法について詳述する。
［５−１］次に、樹脂層１３を覆うように、レジスト材料２０’を供給した後（図３（ａ）参照。）、光学素子形成領域１４１と溝部形成領域１７１の光学素子形成領域１４１側の一部とのレジスト材料２０’を除去することでレジスト層２０をパターニングする（図３（ｂ）参照。）。
これにより、光学素子形成領域１４１と、溝部形成領域１７１の光学素子形成領域１４１側の一部とに開口部２５を備えるレジスト層２０が、樹脂層１３上に形成される。
【００６０】
なお、例えば、開口部２５を備えるレジスト層２０は、樹脂層１３上に、レジスト材料２０’を塗布（供給）した後に、形成すべきレジスト層２０の形状に対応するフォトマスクを介して露光・現像することにより得ることができる。
レジスト材料を塗布する方法としては、例えば、インクジェット法、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、マイクロコンタクトプリンティング法のような各種塗布法が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、用いるレジスト材料は、ネガ型のレジスト材料およびポジ型のレジスト材料のいずれであってもよい。
また、レジスト層２０の除去は、例えば、大気圧または減圧下における酸素プラズマやオゾン蒸気により行うことができる。
【００６１】
［５−２］次に、パターニングされたレジスト層２０を用いて、樹脂層１３をパターニングする。
すなわち、開口部２５に対応する領域に位置する樹脂層１３を除去する。
これにより、光学素子形成領域１４１と、溝部形成領域１７１の光学素子形成領域１４１側の一部とに空隙（開口部）１６を備える樹脂層１３が半導体基板１１上に形成される（図３（ｃ）参照。）。
なお、開口部２５に対応する領域に位置する樹脂層１３を除去する除去方法としては、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６２】
［５−３］次に、パターニングされた樹脂層１３上に残存するレジスト層２０を除去する。
このレジスト層２０の除去は、例えば、大気圧または減圧下における酸素プラズマやオゾン蒸気により行うことができる。
以上のようにして空隙１６を備える樹脂層１３すなわちパターニングされた樹脂層１３が形成される。この際、本実施形態では、光学素子形成領域１４１と、溝部形成領域１７１の光学素子形成領域１４１側の一部とに位置する樹脂層１３が除去される。
【００６３】
ここで、前記工程［４］において形成された樹脂層１３では、その半導体基板１１と反対側の面、すなわち樹脂層１３の上面は、光学素子形成領域１４１および溝部形成領域１７１を除く領域１３１に対して、光学素子形成領域１４１では高く、溝部形成領域１７１では低くなっており、光学素子形成領域１４１と溝部形成領域１７１との境界には傾斜部１３２が形成され、溝部形成領域１７１と領域１３１との境界には傾斜部１３３が形成されている。
【００６４】
かかる構成の樹脂層１３において、光学素子形成領域１４１と、溝部形成領域１７１の光学素子形成領域１４１側の一部とに位置する樹脂層１３を除去することで、領域１３１の樹脂層１３の上面よりも高くなっている樹脂層１３を確実に除去することができる。
そのため、後工程［７］において、樹脂層１３に透明基板１２を密着させる際に、透明基板１２と接触する樹脂層１３の上面を平坦面に構成させることができる。すなわち、樹脂層１３を均一な膜厚でパターニングされたものとすることができる。その結果、樹脂層１３と透明基板１２との接触面積が大きくなることから、樹脂層１３と透明基板１２との密着強度を向上させることができる。
【００６５】
なお、溝部形成領域１７１の光学素子形成領域１４１側の一部に位置する樹脂層１３を除去する構成では、傾斜部１３３が残存することとなるが、この傾斜部１３３が残存したとしても、傾斜部１３３は、領域１３１の樹脂層１３の上面よりも低い位置（下側の位置）に存在しているため、樹脂層１３と透明基板１２との接触面積に影響を及ぼさない。
また、溝部形成領域１７１の光学素子形成領域１４１側の一部に位置する樹脂層１３を除去する構成とし、溝部形成領域１７１の大きさを小さくした場合には、傾斜部１３２の一部が残存することもあるが、傾斜部１３２が領域１３１の樹脂層１３の上面よりも低い位置（下側の位置）に存在している限りにおいては、傾斜部１３２の一部が残存していても良い。この傾斜部１３２が残存している際にも、樹脂層１３と透明基板１２との接触面積に影響を及ぼさないため、樹脂層１３を、かかる傾斜部１３２を備える構成としても何ら問題はない。
【００６６】
［６］次に、半導体基板１１上に形成された樹脂層１３の表面に対してエネルギーを付与する。
樹脂層１３にエネルギーを付与すると、この樹脂層１３では、表面付近の分子結合（例えば、Ｓｉ−ＣＨ３結合や、Ｓｉ−Ｐｈｅ）の一部が切断し、表面が活性化されることに起因して、次工程［７］で接合する透明基板１２に対する接着性が表面付近に発現する。
このような状態の半導体基板１１は、透明基板１２と、化学的結合に基づいて強固に接合可能な接合膜としての機能を発揮するものとなる。
【００６７】
ここで、本明細書中において、表面が「活性化された」状態とは、上述のように樹脂層１３の表面の分子結合の一部、具体的には、例えば、シリコーン材料が備えるメチル基やフェニル基の一部が切断されて、樹脂層１３中に終端化されていない結合手（以下、「未結合手」または「ダングリングボンド」とも言う。）が生じた状態の他、この未結合手が水酸基（ＯＨ基）によって終端化された状態、さらに、これらの状態が混在した状態を含めて、樹脂層１３が「活性化された」状態と言うこととする。
【００６８】
樹脂層１３に付与するエネルギーは、いかなる方法を用いて付与するものであってもよいが、例えば、樹脂層１３にプラズマを接触させる（プラズマエネルギーを付与する）方法、樹脂層１３にエネルギー線を照射する方法、樹脂層１３を加熱する方法、樹脂層１３に圧縮力（物理的エネルギー）を付与する方法、樹脂層１３をオゾンガスに曝す（化学的エネルギーを付与する）方法等が挙げられる。これにより、樹脂層１３の表面を効率よく活性化させることができる。
【００６９】
［７］次に、樹脂層１３と透明基板１２とを密着させることで、半導体基板１１と透明基板１２とを、これらの間に樹脂層１３が介在するように重ね合わせる（図３（ｄ）参照。）。
これにより、前記工程［６］において、樹脂層１３の表面に透明基板１２に対する接着性が発現していることから、樹脂層１３と透明基板１２とが化学的に結合する。その結果、半導体基板１１と透明基板１２とが樹脂層１３を介して接合される。
【００７０】
この際、前記工程［３］において溝部１７を半導体基板１１に形成し、前記工程［５］において光学素子形成領域１４１と、溝部形成領域１７１の光学素子形成領域１４１側の一部とに対応する樹脂層１３を除去していることから、透明基板１２と接触する樹脂層１３の上面を平坦面で構成することができる。その結果、樹脂層１３と透明基板１２との接触面積が大きくなり、樹脂層１３と透明基板１２との密着強度が向上することとなる。
【００７１】
また、樹脂層１３の上面をＣＭＰ法で平坦化することなく、樹脂層１３を介した半導体基板１１と透明基板１２との接合を行うことができる。そのため、ＣＭＰ法で用いられる研磨剤や、樹脂層１３の上面の研磨により生じた研磨物が、透明基板１２と樹脂層１３との間に介在し、これに起因して、透明基板１２と樹脂層１３との間の接合強度が低下してしまうのを確実に防止することができる。さらに、これらを除去するための除去工程を必要としないため、除去工程を実施するための時間と手間とを省略することができ、光学装置１０の製造効率を向上させることができる。
【００７２】
さらに、このような接合方法によれば、高温（例えば、７００℃以上）での熱処理を必要としないことから、耐熱性の低い材料で構成された半導体基板１１および透明基板１２をも、接合に供することができる。
また、樹脂層１３の表面に発現した接着性を利用して樹脂層１３と透明基板１２とを直接接合することができるため、例えば、樹脂層１３と透明基板１２との間に接着剤層を介在させて接着する場合と比較して、優れた寸法精度をもって樹脂層１３を介した半導体基板１１と透明基板１２との接合を行うことができる。また、接着剤層を形成するための時間と手間とを省略することができ、光学装置１０の製造効率を向上させることができる。
【００７３】
なお、本工程において、半導体基板１１と透明基板１２とを接合するメカニズム、すなわち、樹脂層１３の表面と透明基板１２の表面とが接合するメカニズムは、以下のようなものであると考えられる。
すなわち、透明基板１２の表面に水酸基が露出している。そのため、本工程［７］において、半導体基板１１に形成された樹脂層１３と、透明基板１２とが接触するように、これらを重ね合わせたとき、樹脂層１３の表面に存在する水酸基と、透明基板１２の表面に存在する水酸基とが、水素結合によって互いに引き合い、水酸基同士の間に引力が発生する。この引力によって、半導体基板１１と透明基板１２とが接合されると推察される。
【００７４】
また、この水素結合によって互いに引き合う水酸基同士は、温度条件等によって、脱水縮合を伴って表面から切断される。その結果、半導体基板１１と透明基板１２との接触界面では、水酸基が結合していた結合手同士が結合する。これにより、半導体基板１１と透明基板１２とがより強固に接合されると推察される。
また、半導体基板１１の樹脂層１３の表面や内部、および、透明基板１２の表面や内部に、それぞれ終端化されていない結合手すなわち未結合手（ダングリングボンド）が存在している場合、半導体基板１１と透明基板１２とを貼り合わせた時、これらの未結合手同士が再結合する。この再結合は、互いに重なり合う（絡み合う）ように複雑に生じることから、接合界面にネットワーク状の結合が形成されることとなる。これにより、樹脂層１３と透明基板１２とが特に強固に接合される。
【００７５】
なお、樹脂層１３と透明基板１２とを接合する際に、樹脂層１３を介して半導体基板１１と透明基板１２とが接合された接合体に対して、必要に応じ、以下の２つの工程（［８Ａ］および［８Ｂ］）のうちの少なくとも１つの工程（接合体の接合強度を高める工程）を行うようにしてもよい。これにより、接合体の接合強度のさらなる向上を容易に図ることができる。
【００７６】
［８Ａ］  得られた接合体を、半導体基板１１と透明基板１２とが互いに近づく方向に加圧する。
これにより、半導体基板１１の表面および透明基板１２の表面に、それぞれ樹脂層１３の表面がより近接し、接合体における接合強度をより高めることができる。
また、接合体を加圧することにより、接合体中の接合界面に残存していた隙間を押し潰して、接合面積をさらに広げることができる。これにより、接合体における接合強度をさらに高めることができる。
【００７７】
なお、この圧力は、半導体基板１１および透明基板１２の各構成材料や各厚さ、接合装置等の条件に応じて、適宜調整すればよい。具体的には、半導体基板１１の構成材料や各厚さ等に応じて若干異なるものの、５〜６０ＭＰａ程度であるのが好ましく、２０〜５０ＭＰａ程度であるのがより好ましい。これにより、接合体の接合強度を確実に高めることができる。
また、加圧する時間は、特に限定されないが、１０秒〜３０分程度であるのが好ましい。なお、加圧する時間は、加圧する際の圧力に応じて適宜変更すればよい。具体的には、接合体を加圧する際の圧力が高いほど、加圧する時間を短くしても、接合強度の向上を図ることができる。
【００７８】
［８Ｂ］  得られた接合体を加熱する。
これにより、接合体における接合強度をより高めることができる。
このとき、接合体を加熱する際の温度は、室温より高く、接合体の耐熱温度未満であれば、特に限定されないが、好ましくは２５〜１００℃程度とされ、より好ましくは５０〜１００℃程度とされる。かかる範囲の温度で加熱すれば、接合体が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合強度を確実に高めることができる。
【００７９】
また、加熱時間は、特に限定されないが、１〜３０分程度であるのが好ましい。
なお、前記工程［４−３］において、樹脂層１３中に含まれるシリコーン材料が完全に硬化していない場合（半硬化の場合）には、本工程において、接合体を加熱する際に硬化するようにしてもよい。かかる構成とすることで、樹脂層１３は、完全に硬化している場合と比較して、その硬度が低く、透明基板１２の表面形状に対する追従性が高くなる。そのため、半導体基板１１と透明基板１２との接合強度をより向上させることができる。
【００８０】
また、前記工程［８Ａ］および［８Ｂ］の双方を行う場合、これらを同時に行うのが好ましい。すなわち、接合体を加圧しつつ、加熱するのが好ましい。これにより、加圧による効果と、加熱による効果とが相乗的に発揮され、接合体の接合強度を特に高めることができる。
以上のような工程を行うことにより、接合体における接合強度のさらなる向上を容易に図ることができる。
【００８１】
［９］  次に、半導体基板１１の下面に、半導体基板１１が有する導体ポストと電気的に接続するように、半田バンプ１５を設ける。
以上のようにして、図３（ｄ）に示すような光学装置１０を得ることができる。
このようにして得られた光学装置１０は、半導体基板１１と透明基板１２との間の厚さ方向および面方向の双方に対して優れた接合強度を発揮するものとなる。
【００８２】
なお、本実施形態では、樹脂層１３を、シリコーン材料を含有する液状材料を用いて形成する場合について説明したが、この場合に限定されず、樹脂層１３は、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスチレン、ポリエステル等のうちの少なくとも１種の樹脂材料で構成されるものであってもよい。ただし、本実施形態のように、樹脂層１３を、シリコーン材料を含有する液状材料を用いて形成することで、その表面にエネルギーを付与することで、樹脂層１３に確実に接着性を発現させることができる。そのため、樹脂層１３と透明基板１２との間に接着剤層を介在させて接着する必要がないことから、この接着層を設ける場合と比較して、優れた寸法精度をもって樹脂層１３を介した半導体基板１１と透明基板１２との接合を行うことができる。また、接着剤層を形成するための時間と手間とを省略することができ、光学装置１０の製造効率を向上させることができる。
【００８３】
また、本実施形態では、本発明の樹脂層付き基板を光学装置１０に適用し、半導体基板（基板）１１が半導体材料で構成され、透明基板１２が透明性を有する材料で構成される場合について説明したが、本発明の樹脂層付き基板を光学装置１０以外のものに適用する際には、これら基板としては、各種構成材料で構成されるものを用いることができる。
これら基板の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂系材料、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒのような金属、またはこれらの金属を含む合金のような金属系材料、ケイ酸ガラス（石英ガラス）、ケイ酸アルカリガラスのようなガラス系材料、アルミナ、ジルコニアのようなセラミックス系材料、グラファイトのような炭素系材料等が挙げられる。
さらに、光学装置１０が有する第１パターンを光学素子１４としたが、発明の樹脂層付き基板を光学装置１０以外のものに適用する場合には、第１パターンを、例えば、配線のような金属材料で構成される金属構成物や、バンク、レンズのような樹脂材料で構成される樹脂構成物とすることができる。
【００８４】
＜電子機器＞
このような光学装置１０は、各種の電子機器（本発明の電子機器）に組み込むことができる。
図４は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
【００８５】
ここで、ディジタルスチルカメラ１３００は、光学装置１０が備える光学素子１４により被写体の光像を光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１３１０が設けられ、光学素子１４による撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
【００８６】
ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）や光学装置１０を含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点における撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。
【００８７】
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
【００８８】
なお、本発明の電子機器は、図４のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、電子ゲーム機器、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡等に適用することができる。
以上、本発明の樹脂層のパターニング方法、樹脂層付き基板および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、本発明の樹脂層のパターニング方法では、前記実施形態の構成に限定されず、任意の目的の工程が１または２以上追加されていてもよく、不要な工程を削除してもよい。
【実施例】
【００８９】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．樹脂層付き基板の形成
（実施例１）
＜１＞  まず、基板として、縦１ｃｍ×横３ｃｍ×平均厚さ０．６ｍｍの単結晶シリコン基板を用意し、この基板の表面に酸素プラズマ処理を施した。
＜２＞  次に、この基板の中央部に、縦３０μｍ×横３０μｍの開口部を有するマスクを載置した状態で、原材料をビス（２，６−ジメチル−２−（トリメチルシリロキシ）−３，５−ヘプタジオナト）銅（II）（Ｃｕ（ｓｏｐｄ）２）とするＭＯＣＶＤ法を用いて銅で構成される薄膜を成膜した。これにより、シリコン基板のほぼ中央に、縦３０μｍ×横３０μｍ×平均厚さＴ  ２μｍの銅で構成される金属膜（第１パターン）を形成した。
【００９０】
＜３＞  次に、金属膜が形成されている領域の縁部に沿って、シリコン基板の上面に、深さＤが１μｍ、幅Ｗが１μｍの溝部を形成した。
＜４＞  次に、シリコーン材料（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアル・ジャパン合同会社製、「ＴＳＥ３２２１Ｓ」）のキシレン希釈２０％溶液を用意し、スピンコート法を用いて、シリコン基板と金属膜とを覆うように、この液状材料を供給して液状被膜を形成した。なお、この液状材料の粘度は、１００ｍＰａ・ｓであった。
【００９１】
＜５＞  次に、この液状被膜を、１００℃、１時間の条件で加熱して、乾燥・硬化させることで、シリコン基板と金属膜とを覆うように、樹脂層を形成した。なお、この樹脂層の平均厚さは、２μｍであり、その硬度は、２８（ＪＩＳ  Ｋ６２５３  タイプＡ）であった。
＜６＞  次に、レジスト材料としてＪＳＦ１２５（デュポンＭＲＣドライフィルム社製）を用意し、ラミネータ―を用いて、樹脂層を覆うように、この材料を供給した。その後、樹脂層の中央部に、縦３５μｍ×横３５μｍの開口部が形成されるように、フォトマスクを介して露光・現像することで、樹脂層上にレジスト層を形成した。
【００９２】
＜７＞  次に、レジスト層をマスクとし、Ｃ４Ｆ８プラズマにより、レジスト層の開口部から露出する樹脂層を除去した。
＜８＞  次に、酸素プラズマによりレジスト層を除去することで、シリコン基板の中央部に、縦３５μｍ×横３５μｍの空隙を備える樹脂層（平均厚さ：約２μｍ）を形成した。
以上のような工程を経ることにより、シリコン基板上に、金属膜で構成される第１パターンと、樹脂層で構成される第２パターンとを備える実施例１の樹脂層付き基板を製造した。
【００９３】
（実施例２〜４）
前記工程＜３＞で形成する溝部の深さＤおよび幅Ｗを変更して、Ｔ／Ｄ値およびW／Ｄ値が表１に示すようにしたこと以外は、前記実施例１と同様にして、実施例２〜４の樹脂層付き基板を製造した。
（比較例）
前記工程＜３＞における、溝部の形成を省略したこと以外は、前記実施例１と同様にして、比較例の樹脂層付き基板を製造した。
【００９４】
２．樹脂層付き基板の評価
各実施例および比較例の樹脂層付き基板について、第２パターンの上面における突起の形成の有無を、電子顕微鏡（株式会社日立ハイテクノロジーズ社製、「S−3400N」）を用いて観察し、突起が認められた場合には、その高さを求めた。そして、その観察結果を以下の基準にしたがって評価した。
【００９５】
＜樹脂層付き基板の評価基準＞
◎：  突起が認められない
○：  高さ  ０．５μｍ未満の突起が認められる
×：  高さ  ０．５μｍ以上の突起が認められる
これらの結果を、表１に示す。
【００９６】
【表１】
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【００９７】
表１から明らかなように、各実施例の樹脂層付き基板では、第２パターンの上面において、突起が認められないか、認められたとしても高さ０．５μｍ未満のものであり、第２パターンの上面は、均一に平坦化されたものと言うことができる結果となった。
これに対して、比較例の樹脂層付き基板では、第２パターンの上面に高さ０．５μｍ以上の突起が認められ、第２パターンの上面が均一に平坦化されたものとは言えない結果となった。
【符号の説明】
【００９８】
１０……半導体装置  １１……半導体基板  １２……透明基板  １３……樹脂層  １４……光学素子  １５……半田バンプ  １６……空隙  １７……溝部  ２０’……レジスト材料  ２０……レジスト層  ２５……開口部  １３１……光学素子形成領域および溝部形成領域を除く領域  １３２、１３３……傾斜部  １４１……光学素子形成領域  １７１……溝部形成領域  ２０１……基板  ２０３……樹脂層  ２０４……パターン化物  ２０５……対向基板  ２１０……レジスト層  ２１３……空隙  ２２３……突出部  ２１５……開口部  １３００……ディジタルスチルカメラ  １３０２……ケース（ボディー）  １３０４……受光ユニット  １３０６……シャッタボタン  １３０８……回路基板  １３１０……表示部  １３１２……ビデオ信号出力端子  １３１４……データ通信用の入出力端子  １４３０……テレビモニタ  １４４０……パーソナルコンピュータ  Ｄ……深さ  Ｗ……幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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