(57)【要約】【課題】微細な形状に樹脂層をパターニングすることができる樹脂層のパターニング方法を提供すること。【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の樹脂層形成領域１３１に対応して樹脂層１３を選択的にパターニングする方法であり、半導体基板１１の樹脂層形成領域１３１以外のレジスト層形成領域１６１に対応してレジスト層２０を形成するレジスト層形成工程と、レジスト層２０の半導体基板１１と反対側の面が露出するように、半導体基板１１の樹脂層形成領域１３１に対応して、樹脂材料を含有する液状材料を供給して液状被膜を形成した後、この液状被膜を乾燥させることにより樹脂層１３を形成する樹脂層形成工程と、レジスト層２０を除去する除去工程とを有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の樹脂層形成領域に対応して樹脂層を選択的にパターニングする樹脂層のパターニング方法であって、
前記基板の前記樹脂層形成領域以外のレジスト層形成領域に対応してレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、
前記レジスト層の前記基板と反対側の面が露出するように、前記基板の前記樹脂層形成領域に対応して、樹脂材料を含有する液状材料を供給して液状被膜を形成した後、該液状被膜を乾燥させることにより前記樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
前記レジスト層を除去する除去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】
前記樹脂層形成工程において、前記液状被膜は、その厚さが前記レジスト層の厚さと一致するように形成される請求項１に記載の樹脂層のパターニング方法。
【請求項３】
前記樹脂層形成工程において、前記基板および前記レジスト層を覆うように前記液状材料を供給した後、前記液状材料の一部を除去することにより、前記液状被膜の厚さを前記レジスト層の厚さに一致させる請求項２に記載の樹脂層のパターニング方法。
【請求項４】
前記液状材料は、その粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上、１０００ｍＰａ・ｓ以下である請求項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】
前記樹脂材料は、硬化性樹脂材料であり、前記樹脂層形成工程において、前記液状被膜を、乾燥させるとともに硬化させる請求項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】
前記硬化性樹脂材料は、シリコーン材料である請求項５に記載の樹脂層のパターニング方法。
【請求項７】
前記樹脂層は、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して測定されたタイプＡにおける硬度が２０以上、４０以下である請求項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。
【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に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板上に、パターニングされた樹脂層を形成する方法として、例えば、樹脂層上に形成されたレジスト層を用いて、樹脂層をパターニングする方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
このようなレジスト層を用いた樹脂層のパターニングは、具体的には、例えば、以下のようにして行われる。
まず、平板状をなす基板のほぼ全面に、樹脂層を形成する。
【０００３】
次に、この樹脂層を覆うように、レジスト層を形成した後、パターニングすべき樹脂層の形状に対応するように、レジスト層の一部を除去することで、開口部を有するレジスト層を形成する。
次に、開口部を有するレジスト層をマスクとして用いて、開口部に位置する樹脂層を除去することで樹脂層をパターニングした後、レジスト層を除去する。
以上のような工程を経ることで、パターニングされた樹脂層を基板上に形成することができるが、例えば、樹脂層を硬化性樹脂材料で構成されるものとした場合、硬化後の樹脂層を、レジスト層を用いてパターニングすることとなるため、微細な形状のパターニングには不向きとなると言う問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
本発明の目的は、微細な形状に樹脂層をパターニングすることができる樹脂層のパターニング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、基板の樹脂層形成領域に対応して樹脂層を選択的にパターニングする樹脂層のパターニング方法であって、
前記基板の前記樹脂層形成領域以外のレジスト層形成領域に対応してレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、
前記レジスト層の前記基板と反対側の面が露出するように、前記基板の前記樹脂層形成領域に対応して、樹脂材料を含有する液状材料を供給して液状被膜を形成した後、該液状被膜を乾燥させることにより前記樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
前記レジスト層を除去する除去工程とを有することを特徴とする。
これにより、微細な形状の樹脂層であっても、優れたパターニング精度で形成することができる。
【０００７】
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、前記液状被膜は、その厚さが前記レジスト層の厚さと一致するように形成されることが好ましい。
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。
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、前記基板および前記レジスト層を覆うように前記液状材料を供給した後、前記液状材料の一部を除去することにより、前記液状被膜の厚さを前記レジスト層の厚さに一致させることが好ましい。
かかる方法によれば、液状被膜の厚さとレジスト層の厚さとを、確実に一致させることができるとともに、より均一な膜厚の液状被膜ひいては樹脂層を形成することができる。
【０００８】
本発明の樹脂層のパターニング方法では、前記液状材料は、その粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上、１０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。
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、さらに、この液状被膜から形成される樹脂層を、樹脂層として機能させるのに十分な硬度を有するものとすることができる。
本発明の樹脂層のパターニング方法では、前記樹脂材料は、硬化性樹脂材料であり、前記樹脂層形成工程において、前記液状被膜を、乾燥させるとともに硬化させることが好ましい。
このように、樹脂材料が硬化性樹脂材料であったとしても、微細な形状の樹脂層を優れたパターニング精度で形成することができる。
【０００９】
本発明の樹脂層のパターニング方法では、前記硬化性樹脂材料は、シリコーン材料であることが好ましい。
このように、硬化性樹脂材料がシリコーン材料である場合についても、微細な形状の樹脂層を優れたパターニング精度で形成することができる。
本発明の樹脂層のパターニング方法では、樹脂層は、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して測定されたタイプＡにおける硬度が２０以上、４０以下であることが好ましい。
かかる範囲内の硬度を有する樹脂層とすることで、樹脂層としての機能を確実に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の樹脂層のパターニング方法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の第１実施形態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の第１実施形態を説明するための縦断面図である。
【図４】図１に示す光学装置を製造する方法の第１実施形態を説明するための縦断面図である。
【図５】図１に示す光学装置を製造する方法の第２実施形態を説明するための縦断面図である。
【図６】図１に示す光学装置を製造する方法の第２実施形態を説明するための縦断面図である。
【図７】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。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の樹脂層のパターニング方法を、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を適用して製造された光学装置について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の樹脂層のパターニング方法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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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、熱硬化性樹脂である、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。
【００１６】
＜光学装置の製造方法＞
かかる構成の光学装置１０が、本発明の樹脂層のパターニング方法を適用して製造される。
本発明の樹脂層のパターニング方法は、基板の樹脂層形成領域に対応して樹脂層を選択的にパターニングする樹脂層のパターニング方法であり、前記基板の前記樹脂層形成領域以外のレジスト層形成領域に対応してレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、前記レジスト層の前記基板と反対側の面が露出するように、前記基板の前記樹脂層形成領域に対応して、樹脂材料を含有する液状材料を供給して液状被膜を形成した後、該液状被膜を乾燥させることにより前記樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、前記レジスト層を除去する除去工程とを有する。
【００１７】
＜＜第１実施形態＞＞
以下、このパターニング方法を適用して、光学装置１０を製造する第１実施形態の製造方法について詳述する。
図２〜４は、図１に示す光学装置を製造する方法の第１実施形態を説明するための縦断面図である。なお、以下の説明では、図中の上側を「上」、図中の下側を「下」と言う。
【００１８】
［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。
［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）。
【００１９】
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。
【００２０】
［３］次に、半導体基板１１と光学素子１４との双方を覆うように、レジスト材料２０’を供給した後（図２（ｃ）参照。）、空隙１６を形成すべきレジスト層形成領域１６１に対応する位置で残存するようにレジスト材料２０’を除去することでパターニングする（レジスト層形成工程）。
すなわち、樹脂層１３を形成すべき樹脂層形成領域１３１に対応する位置で残存せず、この樹脂層形成領域１３１以外のレジスト層形成領域１６１に対応する位置で残存するようにレジスト材料２０’を除去して、レジスト層形成領域１６１に対応するレジスト層２０を形成する。
【００２１】
これにより、レジスト層形成領域１６１に選択的に設けられたレジスト層２０が、光学素子１４と、半導体基板１１の一部とを覆うように形成される（図２（ｄ）参照。）。
なお、レジスト層形成領域１６１に選択的に設けられるレジスト層２０は、例えば、半導体基板１１および光学素子１４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。
【００２２】
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。
【００２３】
［４］次に、半導体基板１１上に、樹脂層１３を形成する（樹脂層（第２パターン）形成工程）。
この際、半導体基板１１のレジスト層形成領域１６１に設けられているレジスト層２０の上面（半導体基板１１と反対側の面）が露出するように、半導体基板１１の樹脂層形成領域１３１に樹脂層１３を形成する。
【００２４】
また、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の樹脂層形成領域１３１に対応して、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１７を形成した後、この液状被膜１７を乾燥および／または硬化することにより形成される。
この場合、半導体基板１１の樹脂層形成領域１３１に形成する液状被膜１７の厚さは、レジスト層２０の厚さ以下、すなわち、レジスト層２０の厚さと一致するか、またはレジスト層２０の厚さより薄ければよいが、レジスト層２０の厚さと一致するのが好ましい。
【００２５】
レジスト層２０の厚さと一致する液状被膜１７は、後述するような方法により容易に形成することができ、さらに、形成される液状被膜１７の膜厚をより均一なものとすることができる。
また、液状被膜７０を、その厚さをレジスト層２０の厚さに一致させて形成する方法としては、特に限定されないが、例えば、以下のようなＩ）またはII）の方法が挙げられる。
【００２６】
すなわち、Ｉ）液状被膜１７の厚さがレジスト層２０の厚さよりも厚くなるように液状材料を供給した後、この液状材料の一部を除去して、液状被膜１７の厚さをレジスト層２０の厚さに一致させ、その後、液状被膜１７を乾燥および／または硬化する方法、および、II）液状被膜１７の厚さがレジスト層２０の厚さと一致するように液状材料を供給した後、液状被膜１７を乾燥および／または硬化する方法が挙げられる。
これらの中でも、Ｉ）の方法が好ましい。Ｉ）の方法によれば、液状被膜７０の厚さとレジスト層２０の厚さとを、確実に一致させることができるとともに、より均一な膜厚の液状被膜１７ひいては樹脂層１３を形成することができる。
【００２７】
以下、Ｉ）の方法を用いて樹脂層１３を形成する場合を代表に説明する。
［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とレジスト層２０との双方を覆うように供給する。これにより、図３（ａ）に示すように、半導体基板１１とレジスト層２０との双方を覆うように、液状被膜１７が形成される。すなわち、厚さがレジスト層２０の厚さよりも厚い液状被膜１７が形成される。
【００２８】
ここで、半導体基板１１およびレジスト層２０に液状材料を付与する方法としては、例えば、液滴吐出法（例えば、インクジェット法）、スピンコート法、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とレジスト層２０との双方を覆うように容易に液状被膜１７を形成することができる。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
また、後工程［４−３］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１７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、硬化性樹脂材料であり、液状材料中に含まれ、後工程［４−３］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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、後工程［４−３］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。
【００３４】
【化１】
2014085572.tif 000003
［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。］
【００３５】
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、後工程［４−３］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。
【００３６】
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、後工程［４−３］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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
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。
【００４０】
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。
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。
【００４１】
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。
【００４２】
【化２】
2014085572.tif 000004
【００４３】
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。
【００４４】
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、後工程［４−３］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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、後工程［４−３］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。
【００４９】
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。
【００５０】
【化３】
2014085572.tif 000005
［式中、ｎは、０または１以上の整数を表す。］
【００５１】
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。
【００５２】
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、後工程［４−３］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。
【００５３】
［４−２］次に、液状被膜（液状材料）１７の一部を除去して、液状被膜１７の厚さをレジスト層２０の厚さに一致させる。
液状被膜１７の厚さをレジスト層２０の厚さに一致させる方法としては、特に限定されないが、例えば、図３（ｂ）に示すように、ブレード１７５を、矢印の方向のように、半導体基板１１に対して平行に通過させ、液状被膜１７を掃くことにより行うことができる。これにより、図３（ｃ）に示すように、液状被膜１７の各部において、レジスト層２０の厚さと一致させることができ、その結果、液状被膜１７からレジスト層２０の上面が露出する。
【００５４】
ブレード１７５としては、例えば、ドクターブレード、各種スキージ、各種ローラー等が挙げられるが、スキージであるのが好ましい。また、スキージの構成材料としては、例えば、ウレタン系ゴム、シリコーン系ゴム、各種合成ゴム、各種金属等を用いることができるが、中でも、ウレタン系ゴムが好ましい。ウレタン系ゴムで構成されるスキージを用いることにより、液状被膜１７をより均一な膜厚に形成することができるとともに、その膜厚を、レジスト層２０の膜厚により確実に一致させることができる。
【００５５】
なお、ブレード１７５を用いて液状被膜１７の厚さをレジスト層２０の厚さに一致させる場合、液状被膜（液状材料）１７の粘度は、１０ｍＰａ・ｓ以上、１０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、２０ｍＰａ・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１７を形成することができる。また、この液状被膜１７から得られる樹脂層１３の硬度を、後述するような範囲内に設定することができ、樹脂層１３として機能させるのに十分な硬度を有するものとすることができる。
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。
【００５６】
［４−３］次に、半導体基板１１上の液状被膜（液状材料）１７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、図４（ａ）に示すように、半導体基板１１上に、レジスト層２０の厚さに一致した厚さを備える樹脂層１３が形成される。換言すれば、レジスト層２０から上面が露出した状態で、半導体基板１１上に樹脂層１３が形成される。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
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。
【００５９】
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。
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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１０以上、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とすることで、光学装置１０において、半導体基板１１と透明基板１２とを接合する樹脂層１３としての機能を確実に発揮させることができる。
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。
以上のような工程を経ることで、半導体基板１１上に、樹脂層１３が形成される。
【００６３】
［５］次に、半導体基板１１上から、樹脂層１３を残存させた状態で、レジスト層２０を選択的に除去する。
これにより、図４（ｂ）に示すように、空隙１６を備える樹脂層１３、すなわち半導体基板１１の樹脂層形成領域１３１に対応して選択的に樹脂層１３が形成される。
このレジスト層２０の除去は、レジスト層２０の上面が樹脂層１３から露出しているため、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。
【００６４】
以上のような工程を経ることで、半導体基板１１の樹脂層形成領域１３１に対応して樹脂層１３が形成されるが、上述のとおり、前記工程［３］において、樹脂層形成領域１３１に対して相補的（補完的）な形状を有するレジスト層形成領域１６１に対応してレジスト層２０を形成し、前記工程［４］において、このレジスト層２０をマスクとして用いて、樹脂層形成領域１３１に対応して樹脂層１３を形成する。
【００６５】
ここで、前記工程［４］における樹脂層１３の形成の際に、予めレジスト層形成領域１６１に対応してレジスト層２０が形成されているため、樹脂層形成領域１３１に対して、液状被膜１７が形成される。この液状被膜１７は、液体であるため、たとえ樹脂層形成領域１３１の形状が微細なものであったとしても、この樹脂層形成領域１３１の形状に対応（追従）して、変形することができる。したがって、前記工程［４］では、樹脂層形成領域１３１の形状に対応して形成された液状被膜１７が、その形状を保持した状態で、乾燥・硬化することで樹脂層１３が形成される。そのため、かかる工程を経ることで、形成すべき樹脂層１３がたとえ微細な形状を有するものであったとしても、優れたパターニング精度で樹脂層１３を形成することができる。
また、このような方法は、本実施形態のように、樹脂材料がシリコーン材料のような硬化性樹脂材料である場合、硬化後の樹脂層の硬度が高く、硬化後に樹脂層を微細な形状にパターニングすることが困難であることから、特に、樹脂材料が硬化性樹脂（シリコーン材料）である場合に好ましく用いることができる。
【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結合）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４（ｃ）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。
この際、前記工程［４］において、空隙１６を備える樹脂層１３が均一な膜厚で形成され、その上面が平坦面で構成されているため、樹脂層１３と透明基板１２との接触面積が大きくなる。その結果、樹脂層１３と透明基板１２とを優れた密着強度で接合することができる。
【００７０】
また、樹脂層１３の上面が平坦面で構成されているため、この上面を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。
【００７１】
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。
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
［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。
【００７６】
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。
【００７７】
［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。
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
［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４（ｃ）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。
【００８１】
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、エポキシ樹脂材料、不飽和ポリエステル樹脂材料、フェノール樹脂材料、ユリア・メラミン樹脂材料、ポリウレタン樹脂材料のような硬化性樹脂材料を樹脂材料として含有する液状材料を用いて形成されたものであってもよいし、酢酸ビニル系樹脂材料、ポリビニルアルコール樹脂材料、塩化ビニル樹脂材料、ポリエステル樹脂材料のような熱可塑性樹脂材料を樹脂材料として含有する液状材料を用いて形成された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。
【００８２】
また、本実施形態では、本発明の樹脂層のパターニング方法を光学装置１０の製造に適用し、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、本発明の樹脂層のパターニング方法を光学装置１０以外のものの製造に適用する際には、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。
【００８３】
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】
＜＜第２実施形態＞＞
次に、本発明の樹脂層のパターニング方法を適用して、光学装置１０を製造する第２実施形態の製造方法について詳述する。
図５、６は、図１に示す光学装置を製造する方法の第２実施形態を説明するための縦断面図である。なお、以下の説明では、図中の上側を「上」、図中の下側を「下」と言う。
なお、本実施形態では、前記第１実施形態で説明した光学装置の製造方法と比較して、光学素子１４を半導体基板１１に形成する時期が異なり、それ以外の工程は、前記第１実施形態とほぼ同様である。そのため、以下では、その相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００８５】
［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５（ａ）参照。）。
［２］次に、半導体基板１１を覆うように、レジスト材料２０’を供給した後（図５（ｂ）参照。）、空隙１６を形成すべきレジスト層形成領域１６１に対応する位置で残存するようにレジスト材料２０’を除去することでパターニングする（レジスト層形成工程）。
これにより、レジスト層形成領域１６１に選択的に設けられたレジスト層２０が、半導体基板１１の一部を覆うように形成される（図５（ｃ）参照。）。
【００８６】
［３］次に、半導体基板１１上に、樹脂層１３を形成する（樹脂層形成工程）。
この際、図５（ｄ）に示すように、半導体基板１１のレジスト層形成領域１６１に設けられているレジスト層２０の上面（半導体基板１１と反対側の面）が露出するように、半導体基板１１の樹脂層形成領域１３１に樹脂層１３を形成する。
なお、この樹脂層１３を形成する方法としては、前記第１実施形態の工程［４］で説明したのと同様の方法を用いることができる。
【００８７】
［４］次に、半導体基板１１上から、樹脂層１３を残存させた状態で、レジスト層２０を選択的に除去する。
これにより、図６（ａ）に示すように、空隙１６を備える樹脂層１３、すなわち半導体基板１１の樹脂層形成領域１３１に対応して選択的に樹脂層１３が形成される。
［５］次に、図６（ｂ）に示すように、空隙１６で露出する半導体基板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）。
【００８８】
［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。
【００８９】
［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６（ｃ）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。
［８］  次に、図６（ｃ）に示すように、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。
以上のような第２実施形態の製造方法によっても、前記第１実施形態と同様に光学装置１０を製造することができる。
【００９０】
＜電子機器＞
このような光学装置１０は、各種の電子機器に組み込むことができる。
図７は、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。
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。
【００９１】
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。
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。
【００９２】
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。
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。
【００９３】
なお、電子機器は、図７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。
【００９４】
以上、本発明の樹脂層のパターニング方法を、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】
【００９５】
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１Ａ）
＜１＞  まず、基板として、縦１ｃｍ×横３ｃｍ×平均厚さ１ｍｍ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、レジスト材料としてＪＳＦ１２５（デュポンＭＲＣドライフィルム株式会社製）を用意し、スピンコート法を用いて、シリコン基板を覆うように、このレジスト材料を供給した。その後、フォトマスクを介して露光・現像することで、基板の中央部に、縦５０．０μｍ×幅１．０μｍ×平均厚さ１．０μｍの開口部を有するレジスト層を形成した。
【００９６】
＜３＞  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、インクジェット法を用いて、レジスト層の開口部に、この液状材料を供給した。なお、この液状材料の粘度は、１００ｍＰａ・ｓであった。
＜４＞  次に、スキージをレジスト層の上面に沿って移動させることにより、レジスト層の開口部に供給した液状材料を掃くことにより、開口部における液状被膜の厚さをレジスト層の厚さに一致させた。
【００９７】
＜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、開口部内に、樹脂層を形成した。
＜６＞  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樹脂層を形成した。なお、この樹脂層の硬度は、２８（ＪＩＳ  Ｋ６２５３  タイプＡ）であった。
以上のような工程を経ることにより、シリコン基板上に樹脂層を備える実施例１Ａの樹脂層付き基板を製造した。
【００９８】
（実施例２Ａ〜４Ａ）
前記工程＜３＞で用意した液状材料に、溶媒としてキシレンを添加して、その粘度が表１に示すような液状材料を用いるようにしたこと以外は、前記実施例１Ａと同様にして、実施例２Ａ〜４Ａの樹脂層付き基板を製造した。
【００９９】
（比較例Ａ）
＜１＞  まず、基板として、縦１ｃｍ×横３ｃｍ×平均厚さ１ｍｍ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、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、シリコン基板のほぼ全面に、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。
【０１００】
＜３＞  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、シリコン基板上に樹脂層を形成した。
＜４＞  次に、レジスト材料としてＪＳＦ１２５（デュポンＭＲＣドライフィルム株式会社製）を用意し、スピンコート法を用いて、樹脂層を覆うように、このレジスト材料を供給した。その後、フォトマスクを介して露光・現像することで、樹脂層の中央部に、縦５０．０μｍ×幅１．０μｍ×平均厚さ１．０μｍのレジスト層を形成した。
【０１０１】
＜５＞  次に、レジスト層をマスクとし、エッチング液としてＮａＯＨを用いたウェットエッチング法により、レジスト層が形成されていない領域で露出する樹脂層を除去した。
＜６＞  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樹脂層を形成した。なお、この樹脂層の硬度は、２８（ＪＩＳ  Ｋ６２５３  タイプＡ）であった。
以上のような工程を経ることにより、シリコン基板上に樹脂層を備える比較例Ａの樹脂層付き基板を製造した。
【０１０２】
（実施例１Ｂ）
前記工程＜２＞において、シリコン基板に形成するレジスト層を、縦５０．０μｍ×幅１．０μｍ×平均厚さ０．５μｍの開口部を有するものとしたこと以外は、前記実施例１Ａと同様にして、実施例１Ｂの樹脂層付き基板を製造した。
（実施例２Ｂ〜４Ｂ）
前記工程＜３＞で用意した液状材料に、溶媒としてキシレンを添加して、その粘度が表１に示すような液状材料を用いるようにしたこと以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、実施例２Ｂ〜４Ｂの樹脂層付き基板を製造した。
（比較例Ｂ）
前記工程＜４＞において、樹脂層に形成するレジスト層を、縦５０．０μｍ×幅１．０μｍ×平均厚さ０．５μｍのものとしたこと以外は、前記比較例Ａと同様にして、比較例Ｂの樹脂層付き基板を製造した。
【０１０３】
（実施例１Ｃ）
前記工程＜２＞において、シリコン基板に形成するレジスト層を、縦５０．０μｍ×幅１．０μｍ×平均厚さ０．３μｍの開口部を有するものとしたこと以外は、前記実施例１Ａと同様にして、実施例１Ｃの樹脂層付き基板を製造した。
（実施例２Ｃ〜４Ｃ）
前記工程＜３＞で用意した液状材料に、溶媒としてキシレンを添加して、その粘度が表１に示すような液状材料を用いるようにしたこと以外は、前記実施例１Ｃと同様にして、実施例２Ｃ〜４Ｃの樹脂層付き基板を製造した。
（比較例Ｃ）
前記工程＜４＞において、樹脂層に形成するレジスト層を、縦５０．０μｍ×幅１．０μｍ×平均厚さ０．３μｍのものとしたこと以外は、前記比較例Ａと同様にして、比較例Ｃの樹脂層付き基板を製造した。
【０１０４】
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、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、シリコン基板上に形成されている樹脂層の幅を求めた。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。
＜樹脂層付き基板の評価基準＞
求められた樹脂層の幅をＡ［μｍ］とし、レジスト層のサイズから求められる形成すべき樹脂層の幅をＢ［μｍ］としたとき、｜Ａ−Ｂ｜／Ｂ×１００［％］値が、
◎：５％未満であるとき
○：１０％未満、５％以上であるとき
×：１０％以上であるとき
これらの結果を、表１に示す。
【０１０５】
【表１】
2014085572.tif 000006
【０１０６】
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、微細な形状の樹脂層であっても優れたパターニング精度で、樹脂層が形成されていた。
これに対して、各比較例の樹脂層付き基板では、微細な形状の樹脂層を形成することはできなかった。
【符号の説明】
【０１０７】
１０……光学装置  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……液状被膜  ２０’……レジスト材料  ２０……レジスト層  １３１……樹脂層形成領域  １６１……レジスト層形成領域  １７５……ブレード  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
【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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【図７】
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