(57)【要約】【課題】  急峻な立ち上がり構造を有する凸形状パターンを所望の幅で形成できるパターン形成方法と、センサーのアクティブ面側に保護材を備えたセンサーチップを簡便に、かつ小型化可能に製造できるセンサーチップの製造装置および製造方法を提供する。【解決手段】  凸形状パターンの形成方法を、塗布液の温度を被パターン形成体の温度よりも高く設定しておき、塗布液を被パターン形成体上に所望のパターンで塗布し、その後、塗布パターンを硬化させて凸形状パターンを形成するものとし、センサーチップの製造装置を、塗布装置と接合硬化装置とを備えたものとし、塗布装置はセンサー本体のアクティブ面の外側領域に、センサー本体よりも高温の塗布液を塗布してリブ用塗布パターンを形成するものとし、接合硬化装置はリブ用塗布パターンに保護材を当接させ、かつ、保護材とアクティブ面との間に空隙部を設けた状態でリブ用塗布パターンを硬化させて凸形状パターンからなるリブを形成するものとする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布液を被パターン形成体上に所望のパターンで塗布し、その後、塗布パターンを硬化させて凸形状パターンを形成する方法において、
塗布液の温度を被パターン形成体の温度よりも高く設定することを特徴とする凸形状パターン形成方法。
【請求項２】
前記被パターン形成体の温度を、該温度における塗布液の粘度が２００〜５５０Ｐａ・ｓの範囲となる温度に設定することを特徴とする請求項１に記載の凸形状パターン形成方法。
【請求項３】
前記被パターン形成体の温度を、作業環境温度と同じ温度に設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の凸形状パターン形成方法。
【請求項４】
前記被パターン形成体の温度よりも高い温度に塗布液を加温して塗布することにより、前記被パターン形成体上に前記塗布パターンを形成することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の凸形状パターン形成方法。
【請求項５】
粘度が５〜１００Ｐａ・ｓの範囲である塗布液を使用しノズル塗布により前記塗布パターン形成することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の凸形状パターン形成方法。
【請求項６】
粘度が５０〜２００Ｐａ・ｓの範囲である塗布液を使用しスクリーン印刷により前記塗布パターン形成することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の凸形状パターン形成方法。
【請求項７】
塗布液の塗布時の被パターン形成体の温度を維持したままで塗布パターンを硬化させて凸形状パターンを形成することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の凸形状パターン形成方法。
【請求項８】
塗布装置と接合硬化装置とを備え、前記塗布装置はセンサー本体よりも高温の塗布液を、該センサー本体のアクティブ面の外側領域に塗布してリブ用塗布パターンを形成するものであり、前記接合硬化装置は前記リブ用塗布パターンに保護材を当接させ、かつ、該保護材と前記アクティブ面との間に空隙部を設けた状態で前記リブ用塗布パターンを硬化させて凸形状パターンからなるリブを形成するものであることを特徴とするセンサーチップの製造装置。
【請求項９】
前記塗布装置と前記接合硬化装置を内部に配設するための恒温チャンバーを備え、該恒温チャンバーは、内部を所望の作業環境温度に設定するものであることを特徴とする請求項８に記載のセンサーチップの製造装置。
【請求項１０】
前記センサー本体を複数ストックするとともに、前記塗布装置に前記センサー本体を供給するための供給装置を、前記恒温チャンバー内に備えることを特徴とする請求項９に記載のセンサーチップの製造装置。
【請求項１１】
前記作業環境温度は、前記塗布液の粘度が２００〜５５０Ｐａ・ｓの範囲となる温度であることを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載のセンサーチップの製造装置。
【請求項１２】
前記塗布装置は、ノズル塗布装置であることを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれかに記載のセンサーチップの製造装置。
【請求項１３】
前記塗布装置は、塗布液の粘度を５〜１００Ｐａ・ｓの範囲とする加温手段を備えることを特徴とする請求項１２に記載のセンサーチップの製造装置。
【請求項１４】
前記塗布装置は、スクリーン印刷装置であることを特徴とする請求項８乃至請求項１１に記載のセンサーチップの製造装置。
【請求項１５】
前記塗布装置は、塗布液の粘度を５０〜２００Ｐａ・ｓの範囲とする加温手段を備えることを特徴とする請求項１４に記載のセンサーチップの製造装置。
【請求項１６】
センサー本体のアクティブ面の外側領域に、該センサー本体の温度よりも高温の塗布液を塗布してリブ用塗布パターンを形成する工程と、
前記センサー本体の温度を維持したまま、前記リブ用塗布パターンに保護材を当接させ、かつ、該保護材と前記アクティブ面との間に空隙部を設けた状態で前記リブ用塗布パターンを硬化させて凸形状パターンからなるリブを形成し、該リブにより前記保護材を固着する工程と、を有することを特徴とするセンサーチップの製造方法。
【請求項１７】
前記センサー本体の温度を、該温度での前記塗布液の粘度が２００〜５５０Ｐａ・ｓの範囲となる温度に設定することを特徴とする請求項１６に記載のセンサーチップの製造方法。
【請求項１８】
前記センサー本体の温度よりも高い温度に塗布液を加温して塗布することにより、前記センサー本体上に前記リブ用塗布パターンを形成することを特徴とする請求項１５または請求項１７に記載のセンサーチップの製造方法。
【請求項１９】
粘度が５〜１００Ｐａ・ｓの範囲である塗布液を使用し、ノズル塗布装置により前記リブ用塗布パターンを形成することを特徴とする請求項１６乃至請求項１８のいずれかに記載のセンサーチップの製造方法。
【請求項２０】
粘度が５０〜２００Ｐａ・ｓの範囲である塗布液を使用し、スクリーン印刷装置により前記リブ用塗布パターンを形成することを特徴とする請求項１６乃至請求項１８のいずれかに記載のセンサーチップの製造方法。
【請求項２１】
前記リブにより前記保護材を固着した後、リブに対してポストベーク処理を施すことを特徴とする請求項１６乃至請求項２０のいずれかに記載のセンサーチップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凸形状パターンの形成方法、特に被パターン形成体から急峻な立ち上がり構造を有する凸形状パターンの形成方法と、この形成方法を用いたセンサーチップ、特にセンサーのアクティブ面側に保護材を備えたセンサーチップの製造装置と製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から種々のパターン形成方法が目的に応じて用いられており、その中に、樹脂組成物等の塗布液をノズルから塗布し硬化させてパターンを形成する方法、樹脂組成物等の塗布液を用いてスクリーン印刷によりパターン形状で塗布（印刷）し、硬化してパターンを形成する方法等がある。これらのパターン形成方法は、フォトリソグラフィー法を用いたパターン形成方法に比べ、工程が簡便であり、また、湿式工程を嫌う被パターン形成体に対するパターン形成において有利である。
しかし、例えば、幅が５０〜１００μｍで高さが２０μｍ以上である凸形状パターンを形成する場合、所望のパターン形状で塗布、あるいは印刷された樹脂組成物に流動（ダレ）が生じてパターン幅が大きくなり、パターン端部の急峻な立ち上がり構造を有する高精細な凸形状パターンを形成することが困難であった。一方、樹脂組成物等の塗布液の流動（ダレ）を抑制するために、塗布液の粘度を高くすると、ノズルからの塗布適性や、スクリーン版における印刷適性が低下するという問題があった。
【０００３】
一方、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等のイメージセンサー、加速度センサー等のセンサーチップが種々の用途に用いられている。例えば、イメージセンサーは、半導体チップの一方の面が、光電変換を行う受光素子が配設されたアクティブ面となっている。このようなセンサーチップは、配線基板等に実装され、センサーチップからの信号を信号処理系に出力するために、ワイヤボンディング等の接続手段を介して配線基板に接続され、さらに、アクティブ面に空隙部を設けるように保護材、例えば、赤外線カットフィルタが配設され封止されることにより、撮像素子等が構成されている（特許文献１）。
特に、近年の携帯電子機器用のカメラモジュールのように、薄型化への要求に対応するために、開口部を設けた配線基板の一方の面に、上記の開口部にアクティブ面が位置するようにセンサーチップを実装し、配線基板の他方の面に、赤外線カットフィルタ、レンズ、さらにレンズ用保護カバーを配設したセンサーモジュールが開発されている（特許文献２〜４）。
【特許文献１】特開平８−８８３３９号公報
【特許文献２】特開平８−８４２７８号公報
【特許文献３】特開２０００−１４７３４６号公報
【特許文献４】特開平７−１１５５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２〜４に開示されるような構造では、薄型化は可能であるものの、個々のセンサーチップを配線基板に実装する際に、センサーチップのアクティブ面と同一面に位置する電極パッドと配線基板の端子電極との接合が行われる。このため、実装時、さらに、赤外線カットフィルタ、レンズ等の配設時に、アクティブ面に汚染が生じ易く、信頼性の低下、加工歩留まりの低下を来たしていた。また、アクティブ面の汚染を防止するために、センサーチップの実装加工条件に制約が生じ、これによりセンサーチップの電極パッドと配線基板の端子電極との接合信頼性の低下を来たす場合があった。
【０００５】
このため、アクティブ面と対向するように、センサーチップに直接保護材を設けることが考えられる。この場合、アクティブ面と間隙を設けて保護材を保持するための接着部材が必要となる。この接着部材は、例えば、接着性樹脂組成物を用いて形成した凸形状パターンであってよいが、上述のように、急峻な立ち上がり構造を有する高精細な凸形状パターンを形成することが困難であった。このため、接着部材の幅が大きくなり、必然的にセンサーチップの小型化にも支障を来たしていた。
本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、急峻な立ち上がり構造を有する凸形状パターンを所望の幅で形成できるパターン形成方法と、センサーのアクティブ面側に保護材を備えたセンサーチップを簡便に、かつ小型化可能に製造できるセンサーチップの製造装置および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】
【０００６】
このような目的を達成するために、本発明の凸形状パターン形成方法は、塗布液を被パターン形成体上に所望のパターンで塗布し、その後、塗布パターンを硬化させて凸形状パターンを形成する方法において、塗布液の温度を被パターン形成体の温度よりも高く設定するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記被パターン形成体の温度を、該温度における塗布液の粘度が２００〜５５０Ｐａ・ｓの範囲となる温度に設定するような構成とした。
【０００７】
本発明の他の態様として、前記被パターン形成体の温度を、作業環境温度と同じ温度に設定するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記被パターン形成体の温度よりも高い温度に塗布液を加温して塗布することにより、前記被パターン形成体上に前記塗布パターンを形成するような構成とした。
本発明の他の態様として、粘度が５〜１００Ｐａ・ｓの範囲である塗布液を使用しノズル塗布により前記塗布パターン形成するような構成とした。
本発明の他の態様として、粘度が５０〜２００Ｐａ・ｓの範囲である塗布液を使用しスクリーン印刷により前記塗布パターン形成するような構成とした。
本発明の他の態様として、塗布液の塗布時の被パターン形成体の温度を維持したままで塗布パターンを硬化させて凸形状パターンを形成するような構成とした。
【０００８】
本発明のセンサーチップの製造装置は、塗布装置と接合硬化装置とを備え、前記塗布装置はセンサー本体よりも高温の塗布液を、該センサー本体のアクティブ面の外側領域に塗布してリブ用塗布パターンを形成するものであり、前記接合硬化装置は前記リブ用塗布パターンに保護材を当接させ、かつ、該保護材と前記アクティブ面との間に空隙部を設けた状態で前記リブ用塗布パターンを硬化させて凸形状パターンからなるリブを形成するものであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記塗布装置と前記接合硬化装置を内部に配設するための恒温チャンバーを備え、該恒温チャンバーは、内部を所望の作業環境温度に設定するものであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記センサー本体を複数ストックするとともに、前記塗布装置に前記センサー本体を供給するための供給装置を、前記恒温チャンバー内に備えるような構成とした。
【０００９】
本発明の他の態様として、前記作業環境温度は、前記塗布液の粘度が２００〜５５０Ｐａ・ｓの範囲となる温度であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記塗布装置は、ノズル塗布装置であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記塗布装置は、塗布液の粘度を５〜１００Ｐａ・ｓの範囲とする加温手段を備えるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記塗布装置は、スクリーン印刷装置であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記塗布装置は、塗布液の粘度を５０〜２００Ｐａ・ｓの範囲とする加温手段を備えるような構成とした。
【００１０】
本発明のセンサーチップの製造方法は、センサー本体のアクティブ面の外側領域に、該センサー本体の温度よりも高温の塗布液を塗布してリブ用塗布パターンを形成する工程と、前記センサー本体の温度を維持したまま、前記リブ用塗布パターンに保護材を当接させ、かつ、該保護材と前記アクティブ面との間に空隙部を設けた状態で前記リブ用塗布パターンを硬化させて凸形状パターンからなるリブを形成し、該リブにより前記保護材を固着する工程と、を有するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記センサー本体の温度を、該温度での前記塗布液の粘度が２００〜５５０Ｐａ・ｓの範囲となる温度に設定するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記センサー本体の温度よりも高い温度に塗布液を加温して塗布することにより、前記センサー本体上に前記リブ用塗布パターンを形成するような構成とした。
【００１１】
本発明の他の態様として、粘度が５〜１００Ｐａ・ｓの範囲である塗布液を使用し、ノズル塗布装置により前記リブ用塗布パターンを形成するような構成とした。
本発明の他の態様として、粘度が５０〜２００Ｐａ・ｓの範囲である塗布液を使用し、スクリーン印刷装置により前記リブ用塗布パターンを形成するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記リブにより前記保護材を固着した後、リブに対してポストベーク処理を施すような構成とした。
【発明の効果】
【００１２】
このような本発明の凸形状パターンの製造方法では、被パターン形成体上に塗布されて形成された塗布パターンが、塗布液よりも低温に設定されている被パターン形成体に熱を奪われて高粘度化を生じ、これにより、膜厚の大きい塗布パターンであっても、流動（ダレ）が抑制され、被パターン形成体からの立ち上がりが急峻な高精細なパターン形成が可能であり、また、塗布時における塗布液の粘度を、塗布パターンの流動（ダレ）を心配することなく塗布手段に最適な範囲の粘度に設定することができ、高い作業性で高精細な塗布が可能となる。
【００１３】
また、本発明のセンサーチップの製造装置では、塗布装置が作業環境温度よりも高温の塗布液を塗布してリブ用塗布パターンを形成するので、センサー本体に形成されたリブ用塗布パターンは、センサー本体に熱を奪われて高粘度化を生じ、流動（ダレ）が抑制され、センサー本体に対して急峻な立ち上がり構造を有する高精細なリブ用塗布パターンとなり、接合硬化装置で硬化されて形成されるリブは設計値とほぼ同一の正確な幅を有するものとなり、これにより、リブを介して保護材がアクティブ面に対向して配設され、小型で耐久性が極めて高く、アクティブ面の汚染が防止されたセンサーチップを製造することができる。
【００１４】
さらに、本発明のセンサーチップの製造方法では、リブ用塗布パターンを形成する塗布液の温度が、センサー本体よりも高い温度であるため、形成されたリブ用塗布パターンは、センサー本体に熱を奪われて高粘度化を生じ、流動（ダレ）が抑制され、センサー本体に対して急峻な立ち上がり構造を有するものとなり、その後、センサー本体の温度を維持したまま、リブ用塗布パターンが硬化されるので、形成されたリブは設計値とほぼ同一の正確な幅を有する高精細なものとなり、これにより、リブを介して保護材がアクティブ面に対向して配設され、小型で耐久性が極めて高く、アクティブ面の汚染が防止されたセンサーチップを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［凸形状パターン形成方法］
図１は、本発明の凸形状パターン形成方法の一例を説明するための図である。図１に示される例では、塗布液供給装置３からノズル２に供給された塗布液が所望のパターン形状で被パターン形成体１上に塗布され、塗布パターン５が形成される。その後、塗布パターンを硬化させて凸形状パターン６が形成される。
【００１６】
図２は、本発明の凸形状パターン形成方法の他の例を説明するための図である。図２に示される例では、被パターン形成体１１上にスクリーン印刷版１２が配置され、スキージ１３を摺動することにより、所望のパターン形状で被パターン形成体１上に塗布され、塗布パターン１５が形成される。その後、塗布パターン１５を硬化させて凸形状パターン１６が形成される。
【００１７】
このような本発明では、塗布液の温度を被パターン形成体１，１１の温度よりも高く設定する。すなわち、被パターン形成体１，１１を作業環境温度よりも低温となるように冷却し、塗布液を作業環境温度とすることにより、被パターン形成体１，１１の温度よりも高く設定することができる。また、使用する塗布液を作業環境温度よりも高い温度に加温することにより、作業環境温度にある被パターン形成体１，１１の温度よりも高く設定することができる。さらに、被パターン形成体１，１１の冷却と、塗布液の加温を組み合わせて、塗布液の温度を被パターン形成体１，１１の温度よりも高く設定することができる。尚、作業環境温度には特に制限はなく、例えば、１７〜２８℃の範囲内の温度とすることができるが、この範囲から外れるような作業環境温度を排除するものではない。
【００１８】
上述のような本発明の凸形状パターン形成方法では、被パターン形成体１，１１上に塗布されて形成された塗布パターン５，１５が、塗布液よりも低温に設定されている被パターン形成体１，１１に熱を奪われて高粘度化を生じ、流動（ダレ）が抑制され、被パターン形成体１，１１からの立ち上がりが急峻な高精細なパターン形成が可能である。したがって、塗布パターン５，１５を硬化させて形成された凸形状パターン６，１６も、被パターン形成体１，１１からの立ち上がりが急峻な高精細なパターンとなる。また、このように、塗布後の塗布パターン５，１５の流動（ダレ）が確実に抑制されるので、ノズル３からの塗布に適した粘度範囲の塗布液、あるいは、スクリーン印刷に適した粘度範囲の塗布液を選択することができ、高い作業性で高精細な塗布が可能となる。
【００１９】
図３は、被パターン形成体からの塗布パターンの立ち上がり構造を説明するための図である。図３に示されるように、塗布パターン５，１５は、その幅に関係なく、端部（図３にて矢印で指されている部位）において、被パターン形成体１，１１に対して急峻な立ち上がり構造を有している。これに対して、従来の凸形状パターンの形成方法では、例えば、幅が５０〜１００μｍで高さが２０μｍ以上である凸形状パターンを形成する場合、図３に１点鎖線で示すように、塗布パターンに流動（ダレ）が生じてパターン幅が大きくなり、急峻な立ち上がり構造を有する高精細な凸形状パターンを形成することが困難であった。
【００２０】
ここで、本発明における被パターン形成体に対する急峻な立ち上がり構造とは、図４に示されるように、パターンの高さ方向において、被パターン形成体から１０％の高さＨ１（μｍ）に相当する部位の幅Ｗ１（μｍ）と、被パターン形成体から５０％の高さＨ２（μｍ）に相当する部位の幅Ｗ２（μｍ）との間に、下記の式（１）の関係が成立することを意味する。
｛（Ｈ２−Ｈ１）／［（Ｗ１−Ｗ２）／２］｝≧２        …    式（１）
【００２１】
本発明では、被パターン形成体１，１１の温度を、この温度における塗布液の粘度が２００〜５５０Ｐａ・ｓの範囲となるように設定することができる。特に、後述のように、ノズル塗布の場合には、塗布液の粘度が５〜１００Ｐａ・ｓ、好ましくは５〜８０Ｐａ・ｓの範囲となる温度範囲に被パターン形成体１，１１の温度を設定することが好ましい。また、スクリーン印刷の場合には、塗布液の粘度が５０〜２００Ｐａ・ｓ、好ましくは７０〜１００Ｐａ・ｓの範囲となる温度範囲に被パターン形成体１，１１の温度を設定することが好ましい。被パターン形成体１，１１の温度における塗布液の粘度が上記の範囲未満であると、塗布後に被パターン形成体１，１１の温度まで冷却された塗布パターン５，１５の流動（ダレ）抑制が不十分となり、上述のような急峻な立ち上がり構造が得られないことがある。一方、被パターン形成体１，１１の温度における塗布液の粘度が上記の範囲を超えても、立ち上がり構造に更なる急峻さが見られず、逆に塗布適性の低下、塗布液と被パターン形成体１，１１の大きな温度による作業適性の低下等を来たすことがある。
【００２２】
また、上述のように、被パターン形成体１，１１の温度よりも高温となるように加温した塗布液を使用して塗布パターン５，１５を形成する場合、被パターン形成体１，１１の温度における粘度が上記の範囲となる塗布液を使用し、これを塗布に適した粘度となるように加温することができる。また、被パターン形成体１，１１の温度を作業環境温度よりも低温に設定する場合には、この被パターン形成体１，１１の設定温度での粘度が上記の範囲となる塗布液を使用し、これを塗布に適した粘度となるように加温することができる。
【００２３】
塗布に適した塗布液の粘度は、塗布手段により適宜設定することができる。例えば、上記例のように、ノズル塗布により塗布パターン５を形成する場合には、ノズル構造、塗布のパターン形状、塗布量等を考慮して、塗布液の粘度を５〜１００Ｐａ・ｓ、好ましくは５〜８０Ｐａ・ｓの範囲とすることができる。また、上記例のように、スクリーン印刷により塗布パターン１５を形成する場合には、スクリーンメッシュ、塗布のパターン形状、塗布量等を考慮して、塗布液の粘度を５０〜２００Ｐａ・ｓ、好ましくは７０〜１００Ｐａ・ｓの範囲とすることができる。
尚、本発明における粘度の測定は、Ａｎｔｏｎ  Ｐａａｒ社製レオメータにてコーンプレート方式により行なうものである。
また、本発明では、塗布液の塗布時の被パターン形成体１，１１の温度を維持したまま、すなわち、塗布パターン５，１５の粘度を上記範囲に維持したままで、塗布パターン５，１５を硬化させて凸形状パターン６，１６を形成することが好ましい。
【００２４】
上述の例では、塗布手段としてノズル塗布、スクリーン印刷を挙げたが、本発明はこれに限定されるものではない。
また、塗布液としては、特に制限はなく、被パターン形成体の温度における粘度が上記の粘度範囲となり、加温状態での粘度、あるいは、作業環境温度での粘度が塗布手段に適したものとなるような粘度特性を具備した塗布液を使用することができる。
【００２５】
［センサーチップの製造装置および製造方法］
次に、本発明のセンサーチップの製造装置と製造方法を図面を参照しながら説明する。
図５は、本発明のセンサーチップの製造装置の一例を示す概略構成図である。図５において、本発明のセンサーチップの製造装置２１は、恒温チャンバー２２と、この恒温チャンバー２２内に配設された塗布装置２４と接合硬化装置２７とを備えている。
上記の恒温チャンバー２２は、塗布装置２４と接合硬化装置２７が配設されている作業環境温度を所望の温度に設定するものである。本発明では、恒温チャンバー２２の内部の作業環境温度を、この温度における塗布液の粘度が２００〜５５０Ｐａ・ｓの範囲となるように設定することができる。この場合、センサー本体６２は、恒温チャンバー２２内で作業環境温度と同じ温度とされ、このセンサー本体６２に、センサー本体６２よりも高温の塗布液が塗布される。
【００２６】
また、本発明では、恒温チャンバー２２の内部の作業環境温度を、塗布液の塗布に適した温度に設定し、センサー本体６２を、塗布液の粘度が２００〜５５０Ｐａ・ｓの範囲となる温度まで冷却し、この状態で塗布装置２４により塗布を行うものであってもよい。
尚、本発明では、塗布装置２４がノズル塗布装置である場合、塗布液の粘度が５〜１００Ｐａ・ｓ、好ましくは５〜８０Ｐａ・ｓの範囲となる温度範囲にセンサー本体６２の温度を設定することが好ましい。また、塗布装置２４がスクリーン印刷装置の場合には、塗布液の粘度が５０〜２００Ｐａ・ｓ、好ましくは７０〜１００Ｐａ・ｓの範囲となる温度範囲にセンサー本体６２の温度を設定することが好ましい。
【００２７】
上記の塗布装置２４は、図示例ではノズル塗布装置であり、塗布液供給部２５から供給されセンサー本体６２よりも高温である塗布液を、ノズル２６からセンサー本体６２のアクティブ面６３の外側領域に塗布するものである。これにより、アクティブ面６３の外側領域にリブ用塗布パターン６５が形成される。
上記の塗布液としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の溶融液を用いることができる。
尚、塗布装置２４は、塗布液を作業環境温度よりも高温に保つための加温手段を備えるものであってもよい。加温手段としては、例えば、塗布液供給部２５とノズル２６、および塗布液流路を加熱するための電熱装置、油温装置等であってよい。
【００２８】
このような塗布装置２４における動作は、本発明のセンサーチップの製造方法において、センサー本体６２のアクティブ面６３の外側領域に、センサー本体６２の温度よりも高温の塗布液を塗布してリブ用塗布パターン６５を形成する工程に相当する。
また、接合硬化装置２７は、リブ用塗布パターン６５に保護材６４を当接させ、かつ、この保護材６４とアクティブ面６３との間に空隙部を設けた状態でリブ用塗布パターン６５を硬化させて凸形状パターンからなるリブ６６を形成するものである。
このような接合硬化装置２７における動作は、本発明のセンサーチップの製造方法において、センサー本体６２の温度を維持したまま、リブ用塗布パターン６５に保護材６４を当接させ、かつ、保護材６４とアクティブ面６３との間に空隙部を設けた状態でリブ用塗布パターン６５を硬化させて凸形状パターンからなるリブ６６を形成し、このリブ６６により保護材６４を固着する工程に相当する。
尚、本発明の製造装置は、接合硬化装置２７の後工程に、ポストベーク処理部を設けてもよい。このポストベーク処理部は、恒温チャンバー２２の内部、外部いずれに配設してもよい。
【００２９】
このような本発明のセンサーチップの製造装置２１では、塗布装置２４がセンサー本体６２よりも高温の塗布液を塗布してリブ用塗布パターン６５を形成するので、センサー本体６２に形成されたリブ用塗布パターン６５は、センサー本体６２に熱を奪われて高粘度化を生じ、流動（ダレ）が抑制される。このため、センサー本体６２に対して急峻な立ち上がり構造（上述の式（１）を満足するような構造）を有する高精細なリブ用塗布パターン６５が得られる。また、接合硬化装置２７がリブ用塗布パターン６５を硬化してリブ６６を形成するので、形成されたリブ６６は、急峻な立ち上がり構造で高精細なものとなる。したがって、設計値とほぼ同一の幅を有するリブ６６の形成が可能となる。これにより、センサー本体６２のアクティブ面６３に空隙部６７を介して対向するように配設された保護材６４を備えるセンサーチップ６１が製造され、このセンサーチップ６１は、小型で耐久性が極めて高く、アクティブ面６３の汚染が防止されたものである。
【００３０】
上述のセンサー本体６２には特に制限はなく、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等のイメージセンサーや、加速度センサー、圧力センサー、ジャイロセンサー等の各種ＭＥＭＳ（Micro Electromechanical System）センサー等であってよい。尚、上記のアクティブ面６３は、例えば、光電変換を行う受光素子が複数の画素をなすように配列された領域等、センサーの所望の検知機能を発現する領域を意味する。
このようなセンサー本体６２は、アクティブ面６３の外側領域に複数の引き出し配線を介して電極パッドを備えるものであってよい。このように電極パッドを備える場合、電極パッドよりも内側であって、アクティブ面６３よりも外側の領域にリブ６６が形成される。また、センサー本体６２は、上記の引き出し配線と表裏貫通ビアを介して接続された電極パッドを、アクティブ面６３と反対側の面に備えるものであってもよい。
【００３１】
また、保護材６４は、例えば、ガラス、ポリイミド、ポリカーボネート、石英、アートン、三酢酸セルロース、シクロオレフィンポリマー、ポリエステル等の材質を使用することができ、また、赤外線吸収機能を有する材質を用いて赤外線カットフィルタを兼ねるものであってもよい。この保護材６４の厚みは、材質、光透過性等を考慮して、例えば、０．２〜１ｍｍの範囲で設定することができる。また、保護材６４の形状は、正方形、長方形、平行四辺形、ひし形等の方形状、その他の多角形状、円形状、楕円形状等の板状体であり、特に制限はなく、アクティブ面６３の形状を考慮して設定することができる。また、保護材６４と、センサー本体６２のアクティブ面６３との間に存在する空隙部６７の厚みは、例えば、２〜１００μｍの範囲で設定することができる。
【００３２】
図６は、本発明のセンサーチップの製造装置の他の例を示す概略構成図である。図６に示されるように、本発明のセンサーチップの製造装置３１は、恒温チャンバー３２と、この恒温チャンバー３２内に配設された供給装置３３、塗布装置３４および接合硬化装置３７を備えている。
製造装置３１における供給装置３３は、センサー本体６２を複数ストックするとともに、センサー本体６２を塗布装置３４に供給するものである。このような供給装置３３を恒温チャンバー３２内に備えることにより、特に、恒温チャンバー３２内の作業環境温度を室温よりも低く設定する場合に、センサー本体６２に露結が生じることなく塗布装置３４に供給することができる。
尚、製造装置３１における恒温チャンバー３２、塗布装置３４および接合硬化装置３７は、上述の製造装置２１における恒温チャンバー２２、塗布装置２４および接合硬化装置２７と同様であり、ここでの説明は省略する。
【００３３】
図７は、本発明のセンサーチップの製造装置の他の例を示す概略構成図である。図７に示されるように、本発明のセンサーチップの製造装置４１は、恒温チャンバー４２と、この恒温チャンバー４２内に配設された塗布装置４４と接合硬化装置４７とを備えている。
上記の塗布装置４４は、スクリーン印刷装置であり、スクリーン印刷版４５と、摺動可能なスキージ４６を備えたものであり、スクリーン印刷版４５に供給され作業環境温度よりも高温である塗布液を、スキージ４６の摺動動作によりセンサー本体６２のアクティブ面６３の外側領域に塗布するものである。これにより、アクティブ面６３の外側領域にリブ用塗布パターン６５が形成される。
このような塗布装置４４における動作は、本発明のセンサーチップの製造方法において、センサー本体６２のアクティブ面６３の外側領域に、センサー本体６２の温度よりも高温の塗布液を塗布してリブ用塗布パターン６５を形成する工程に相当する。
尚、製造装置４１における恒温チャンバー４２および接合硬化装置４７は、上述の製造装置２１における恒温チャンバー２２および接合硬化装置２７と同様であり、ここでの説明は省略する。また、製造装置４１においても、製造装置３１の供給装置３３と同様の供給装置を恒温チャンバー４２内に配設してもよい。
【００３４】
本発明の製造装置では、上述の恒温チャンバー２２，３２，４２を備えないものであってもよい。この場合、塗布装置と接合硬化装置の作業環境温度は室温となる。このような塗布装置を用いた塗布方法では、センサー本体６２の温度が室温である場合には、室温における粘度が５〜５００Ｐａ・ｓの範囲となる塗布液を用いて、これを室温よりも高い温度に加温して塗布を行なう。特に、塗布装置がノズル塗布装置である場合、室温における粘度が５〜１００Ｐａ・ｓ、好ましくは５〜８０Ｐａ・ｓの範囲となる塗布液を使用し、また、塗布装置がスクリーン印刷装置の場合には、室温における粘度が５０〜２００Ｐａ・ｓ、好ましくは７０〜１００Ｐａ・ｓの範囲となる塗布液を使用することができる。
また、粘度が２００〜５５０Ｐａ・ｓの範囲となる温度が室温よりも低温であるような塗布液を使用する場合には、センサー本体６２を冷却して上記粘度範囲となる温度に設定し、塗布液は室温状態、あるいは、加温した状態で塗布する。
上述の凸形状パターン形成方法、センサーチップの製造装置と製造方法の実施形態は例示であり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【実施例】
【００３５】
次に、具体的実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
［実施例１］
まず、厚み６２５μｍのシリコンウエハを準備し、５ｍｍ×７ｍｍで多面付けに区画した。次いで、このシリコンウエハの各面付け毎に、従来の手法により固体撮像素子（アクティブ面寸法：３．８８ｍｍ×５．８８ｍｍ）を作製し、その後、シリコンウエハの裏面からバックグラインドを行って厚みを５００μｍとした。各固体撮像素子は、アクティブ面の周囲に２０個の端子を備えるものであった。これにより、固体撮像素子からなるアクティブ面を備えたセンサー本体をウエハレベルで作製した。
また、ノズル塗布装置と接合硬化装置を配置した恒温チャンバー内の作業環境温度を常温（２４℃）とし、センサー本体の温度をこの温度と同温とした。
【００３６】
次に、２４℃（常温）における粘度が２００Ｐａ・ｓである接着剤（スリーボンド（株）製  ３１２１）を塗布液として準備した。
次いで、この塗布液を４０℃（粘度：６７Ｐａ・ｓ）に加温し、この塗布液をノズル塗布装置からウエハレベルのセンサー本体の各面付け毎に塗布して、リブ用塗布パターンを形成した。このリブ用塗布パターンは、各アクティブ面の外側の領域に、中心線が４ｍｍ×６ｍｍの長方形状となるように描画して形成した。
尚、上記の塗布液の粘度は、Ａｎｔｏｎ  Ｐａａｒ社製レオメータにてコーンプレート方式を用いて測定した。
【００３７】
形成されたリブ用塗布パターンについて、図４に示される部位を塗布後９０秒経過したときに測定した結果、Ｈ１＝５．２μｍ、Ｈ２＝２８．６μｍ、Ｗ１＝９６．０μｍ、Ｗ２＝８１．４μｍであり、これらを上述の式（１）に代入すると３．２となり、式（１）の関係が満足されることを確認した。
一方、厚みが０．５ｍｍであるガラス基板（６インチＪＥＩＤＡ規格シリコンウエハ寸法に準拠）を保護材として準備した。
次いで、接合硬化装置において、上記のリブ用塗布パターンに当接するようにガラス基板を圧着し、その後、２０００ｍＪ／ｃｍ2で紫外線を照射した。これにより、リブ用塗布パターンを硬化させてリブを形成した。このように形成されたリブは、リブ用塗布パターンの急峻な立ち上がり形状を維持したものであり、ガラス基板とアクティブ面との間に約２０μｍの空隙部が形成された。その後、１００℃、３０分間のポストベークを施した。
【００３８】
次いで、ダイヤモンドカッターを用いて、各アクティブ面の境界部位のガラス基板のみを１ｍｍの幅で研削除去した。これにより、リブ上に４ｍｍ×６ｍｍのガラス基板からなる保護材が配設された状態となった。
次に、シリコンウエハをダイヤモンドカッターでダイシングしてセンサーチップを得た。このセンサーチップは、４．８ｍｍ×６．８ｍｍであり、高さ約１．０２ｍｍであり、極めて小型なものであった。
【００３９】
［実施例２］
ノズル塗布装置と接合硬化装置を配置した恒温チャンバーの作業環境温度を１５℃まで冷却し、センサー本体の温度を上記恒温チャンバーの温度と同温とし、また、塗布液として、１５℃（冷却温度）における粘度が５３５Ｐａ・ｓである接着剤（積水化学工業（株）製  フォトレック）を使用し、この塗布液を２５℃（粘度：８５Ｐａ・ｓ）の状態で塗布した他は、実施例１と同様にして、リブ用塗布パターンを形成した。
形成されたリブ用塗布パターンについて、図４に示される部位を塗布後９０秒経過したときに測定した結果、Ｈ１＝４．２μｍ、Ｈ２＝２８．０μｍ、Ｗ１＝９６．０μｍ、Ｗ２＝８１．０μｍであり、これらを上述の式（１）に代入すると３．０４となり、式（１）の関係が満足されることを確認した。
【００４０】
次いで、接合硬化装置において、上記のリブ用塗布パターンに当接するようにガラス基板を圧着し、その後、２０００ｍＪ／ｃｍ2で紫外線を照射した。これにより、リブ用塗布パターンを硬化させてリブを形成した。このように形成されたリブは、リブ用塗布パターンの急峻な立ち上がり形状を維持したものであり、ガラス基板とアクティブ面との間に約２０μｍの空隙部が形成された。その後、１００℃、３０分間のポストベークを施した。
次いで、ダイヤモンドカッターを用いて、各アクティブ面の境界部位のガラス基板のみを１ｍｍの幅で研削除去した。これにより、リブ上に４ｍｍ×６ｍｍのガラス基板からなる保護材が配設された状態となった。
次に、シリコンウエハをダイヤモンドカッターでダイシングしてセンサーチップを得た。このセンサーチップは、４．８ｍｍ×６．８ｍｍであり、高さ約１．０２ｍｍであり、極めて小型なものであった。
【００４１】
［比較例］
２５℃（常温）における粘度が８５Ｐａ・ｓである接着剤（積水化学工業（株）製  フォトレック）を塗布液として用い、この塗布液の温度を２５℃（常温）として塗布を行なった他は、実施例１と同様にして、リブ用塗布パターンを形成した。
形成されたリブ用塗布パターンについて、図４に示される部位を塗布後９０秒経過したときに測定した結果、Ｈ１＝３．８μｍ、Ｈ２＝２１．０μｍ、Ｗ１＝１０４．８μｍ、Ｗ２＝７６．７μｍであり、これらを上述の式（１）に代入すると１．２となり、式（１）の関係が成立しなことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
高精細な凸形状パターンの形成を必要とする種々の分野、および、センサーチップの製造において適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の凸形状パターン形成方法の一例を説明するための図である。
【図２】本発明の凸形状パターン形成方法の他の例を説明するための図である。
【図３】塗布パターンの立ち上がり構造を説明するための図である。
【図４】被パターン形成体に対する急峻な立ち上がり構造を説明するための図である。
【図５】本発明のセンサーチップの製造装置の一例を示す概略構成図である。
【図６】本発明のセンサーチップの製造装置の他の例を示す概略構成図である。
【図７】本発明のセンサーチップの製造装置の他の例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…被パターン形成体
２…ノズル
３…塗布液供給装置
５…塗布パターン
６…凸形状パターン
１１…被パターン形成体
１２…スクリーン版
１５…塗布パターン
１６…凸形状パターン
２１，３１，４１…センサーチップの製造装置
２２，３２，４２…恒温チャンバー
２４，３４，４４…塗布装置
２７，３７，４７…接合硬化装置
６１…センサーチップ
６２…センサー本体
６３…アクティブ面
６４…保護材
６５…リブ用塗布パターン
６６…リブ
６７…空隙部
【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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