(57)【要約】【課題】生産性に優れた中空構造体の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の中空構造体の製造方法は、基板上に感光性樹脂組成物からなる樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、露光・現像処理により、樹脂層をパターニングするパターニング工程と、樹脂層を覆うように絶縁キャップ層を形成するキャップ層形成工程と、樹脂層を除去することにより、中空構造を形成する除去工程と、を含み、除去工程は、加熱処理とドライエッチング処理とを含むものである。【選択図】図１
2017208417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に感光性樹脂組成物からなる樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
露光・現像処理により、前記樹脂層をパターニングするパターニング工程と、
前記樹脂層を覆うように絶縁キャップ層を形成するキャップ層形成工程と、
前記樹脂層を除去することにより、中空構造を形成する除去工程と、を含み、
前記除去工程は、加熱処理とドライエッチング処理とを含む、中空構造体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の中空構造体の製造方法であって、
前記除去工程は、前記加熱処理により前記樹脂層を除去した後、前記ドライエッチング処理により前記樹脂層の残渣を除去する工程を含む、中空構造体の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の中空構造体の製造方法であって、
前記ドライエッチング処理は、プラズマアッシング処理である、中空構造体の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の中空構造体の製造方法であって、
前記プラズマアッシング処理は、酸素またはオゾンからなる群から選択される一種を含有する酸化性ガスを含むガス雰囲気下で実施するものである、中空構造体の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の中空構造体の製造方法であって、
前記キャップ層形成工程の後、前記除去工程の前に、前記絶縁キャップ層に開口を形成する工程をさらに含む、中空構造体の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の中空構造体の製造方法であって、
前記除去工程の後、前記基板と前記絶縁キャップ層とで構成された当該中空構造の内部を、真空状態または不活性ガスを充填した状態とする工程をさらに含む、中空構造体の製造方法。
【請求項７】
請求項５または６に記載の中空構造体の製造方法であって、
前記除去工程の後、前記開口を絶縁層で塞ぐ工程をさらに含む、中空構造体の製造方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の中空構造体の製造方法であって、
前記樹脂層に対する硬化処理により、硬化層を形成する硬化工程をさらに含む、中空構造体の製造方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の中空構造体の製造方法であって、
前記絶縁キャップ層は、封止用樹脂組成物からなる封止樹脂膜を用いて形成される、中空構造体の製造方法。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の中空構造体の製造方法であって、
前記樹脂層形成工程において、前記樹脂層は、前記基板上に液状の前記感光性樹脂組成物を塗布することにより形成される、中空構造体の製造方法。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の中空構造体の製造方法であって、
前記樹脂層の膜厚は、０．１μｍ以上１００μｍ以下である、中空構造体の製造方法。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の中空構造体の製造方法であって、
前記基板がウェハ形状である、中空構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで様々な中空構造の製造方法が開発されてきている。この種の技術としては、例えば、特許文献１に記載の技術が挙げられる。同文献によれば、プラズマエッチングにより、開口部を介して犠牲層を除去することにより、中空構造を形成できる、と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３６５１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者が検討したところ、上記文献のプラズマエッチングを用いた中空構造の製造方法においては、生産性の点で改善の余地を有していることが判明した。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
近年、製造プロセスにおいて大面積化がますます進んできている。こうした開発環境を踏まえて、本発明者が検討したところ、プラズマエッチング処理のみを行った場合、犠牲層全体を除去するまでに時間が掛かりすぎることが見出された。
本発明者はさらに検討したところ、犠牲層全体の除去時間を短縮する観点から、プラズマエッチング処理に代えて、熱処理のみを行った結果、熱分解物の残渣が残存してしまうことが判明した。
このような知見に基づきさらに鋭意研究したところ、加熱処理とドライエッチング処理とを併用することにより、除去時間を短縮できるとともに、熱分解物の残渣を除去できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
本発明によれば、
基板上に感光性樹脂組成物からなる樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
露光・現像処理により、前記樹脂層をパターニングするパターニング工程と、
前記樹脂層を覆うように絶縁キャップ層を形成するキャップ層形成工程と、
前記樹脂層を除去することにより、中空構造を形成する除去工程と、を含み、
前記除去工程は、加熱処理とドライエッチング処理とを含む、中空構造体の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、生産性に優れた中空構造体の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る中空構造体の製造方法を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１０】
本実施形態の中空構造体の製造方法の概要について説明する。
本実施形態の中空構造体の製造方法は、基板上に感光性樹脂組成物からなる樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、露光・現像処理により、樹脂層をパターニングするパターニング工程と、樹脂層を覆うように絶縁キャップ層を形成するキャップ層形成工程と、樹脂層を除去することにより、中空構造を形成する除去工程と、を含むことができる。本実施形態において、上記除去工程は、加熱処理とドライエッチング処理とを含むことができる。
【００１１】
本実施形態によれば、加熱処理とドライエッチング処理との併用により、熱分解とドライエッチングを行うことができるので、熱分解物の残渣を効率的に除去できる。これにより、中空構造体の製造プロセスにおける製造安定性や製造効率などの生産性を向上させることができる。
【００１２】
本実施形態の中空構造体の製造方法は、例えば、電子装置の製造方法に適用することができる。また、本実施形態の中空構造体の製造方法は、生産性に優れるため、大面積化したウェハベルプロセスを用いた電子装置の製造方法に用いることもできる。
【００１３】
以下、本実施形態の中空構造体の製造方法について詳述する。
図１は、本実施形態に係る中空構造体１００の製造方法を示す断面模式図である。
【００１４】
本実施形態の中空構造体１００の製造方法は、樹脂層形成工程とパターニング工程とキャップ層形成工程と除去工程とを含むことができる。以下、各工程について説明する。
【００１５】
（樹脂層形成工程）
まず、樹脂層形成工程について説明する。
本実施形態における樹脂層形成工程は、基板１０２上に感光性樹脂組成物からなる樹脂層１１０を形成する工程を含む。例えば、図１（ａ）に示すように、表面に配線１０６が形成された基板１０２上に樹脂層１１０を形成してもよい。
【００１６】
基板１０２としては、特に限定されないが、例えば、シリコン基板、ガラス基板、またはサファイア基板を用いることができる。また、基板１０２の形状やサイズは特に限定されない。例えば、平面内において、複数の中空構造１２０を形成可能な領域を有する、ウェハ状の基板１０２を用いてもよい。これにより、中空構造体１００の製造方法をウェハレベルプロセスに適用することができる。
【００１７】
また、配線１０６は、次のようにして基板１０２上に形成されてもよい。例えば、基板１０２上の全面または所定領域に絶縁層１０４を形成する。絶縁層１０４上の所定領域に配線１０６を形成する。その後、配線１０６の上面や側面上に絶縁層１０８を形成するとともに、配線１０６が形成されておらず露出している絶縁層１０４の表面を覆うように絶縁層１０８を形成する。なお、基板１０２と絶縁層１０４との間には、他の絶縁層や配線が形成されていてもよい。絶縁層１０４、配線１０６または絶縁層１０８は、それぞれ単層構造または積層構造であってもよい。また、基板１０２上には、電気的・機械的な可動部分を有する超小型構造（ＭＥＭＳ素子、機能素子）や、その駆動回路を構成する半導体素子等が形成されていてもよい。
【００１８】
本実施形態において、絶縁層１０４は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、および酸化アルミニウム膜等に例示される無機絶縁膜のうちの一種または二種以上により構成されていてもよい。絶縁層１０４の形成方法としては、例えば、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等が挙げられる。絶縁層１０４は、パッシベーション膜として機能する。これにより、後の製造プロセスに起因する基板１０２へのダメージを低減することができる。ただし、パッシベーション膜は適宜省略してもよい。
【００１９】
本実施形態において、配線１０６は、例えば、導電材料で構成されていてもよい。配線１０６は、例えば、アルミニウム、銅、および金に例示される金属材料のうちの一種または二種以上により構成されていてもよい。また、配線１０６の膜厚は、特に限定されないが、例えば、１００ｎｍ以上１０μｍ以下であってもよい。このような配線１０６は、基板１０２の平面方向に延在する回路パターンを有していてもよい。配線１０６の形成方法としては、例えば、スパッタリング法やエッチング法等が挙げられる。
【００２０】
本実施形態において、絶縁層１０８としては、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、および酸化アルミニウム膜等に例示される無機絶縁膜のうちの一種または二種以上により構成されていてもよい。絶縁層１０８の形成方法としては、例えば、ＣＶＤ法等が挙げられる。
【００２１】
本実施形態における樹脂層１１０としては、例えば、感光性樹脂組成物からなる樹脂膜、または非感光性樹脂膜を用いることができる。本実施形態においては、処理時間を大幅に短縮できるという観点から、樹脂層１１０は、感光性樹脂組成物からなる樹脂膜であることが好ましい。
【００２２】
本実施形態において、樹脂層１１０は、感光性樹脂組成物からなる樹脂膜である場合、樹脂層１１０は、例えば、液状の感光性樹脂組成物を用いて形成してもよい。具体的には、上記樹脂層形成工程において、樹脂層１１０は、基板１０２上に液状の感光性樹脂組成物を塗布することにより形成されていてもよい。例えば、液状（ワニス状）の感光性樹脂組成物を基板１０２上の絶縁層１０８に塗布した後、塗布膜をプリベーク処理することにより、樹脂層１１０を形成してもよい。これにより、樹脂層１１０の膜厚を均一に形成することができる。
【００２３】
また、本実施形態において、樹脂層１１０は、感光性樹脂組成物からなる樹脂膜である場合、フィルム状の感光性樹脂組成物を用いて形成してもよい。このとき、液状（ワニス状）の感光性樹脂組成物をキャリア基材上に塗布することにより塗布膜を形成し、当該塗布膜をプリベーク処理で乾燥させることにより樹脂シート（キャリア基材付樹脂膜）が得られる。そして、この樹脂シートの樹脂膜を基板１０２上の絶縁層１０８に配置した後、当該樹脂膜からキャリア基材を剥離することにより、樹脂層１１０を形成することができる。これにより、樹脂層１１０の生産性を高めることができる。
【００２４】
本実施形態において、感光性樹脂組成物の塗布方法としては、例えば、スピンコート法、スプレーコート法、浸漬法、印刷法、ディスペンス法、またはロールコーティング法等が挙げられる。スピンコート法の場合、回転数は、例えば、５００ｒｐｍ以上であってもよく、７００ｒｐｍ以上であってもよく、一方で１００００ｒｐｍ以下であってもよく、５０００ｒｐｍ以下であってもよい。また、スピンコート法の回転時間は、例えば、１秒以上であってもよく、５秒以上であってもよく、一方で、１２０秒以下であってもよく、６０秒以下であってもよい。スピンコート法におけるこれらの条件をそれぞれ適切に調整することによって、感光性樹脂組成物の膜厚を所望の数値範囲に制御することが容易となる。
【００２５】
本実施形態において、プリベーク処理としては、上記塗布膜を乾燥させることができればよく、例えば、６０℃以上１５０℃以下の温度、３０秒以上６００秒以下の時間条件により、当該塗布膜を加熱する方法などを用いてもよい。
【００２６】
本実施形態において、樹脂層１１０の膜厚の上限値は、例えば、１００μｍ以下でもよく、９０μｍ以下でもよい。これにより、薄層化した中空構造１２０を形成することができる。また、樹脂層１１０の膜厚の下限値は、特に限定されないが、例えば、０．１μｍ以上であってもよい。このように、樹脂層１１０の膜厚に応じて、中空構造１２０の高さを制御することができる。また、樹脂層１１０の膜厚を薄くすることにより、中空構造体１００の薄層化を実現することができる。
【００２７】
（パターニング工程）
次に、パターニング工程ついて説明する。
本実施形態におけるパターニング工程は、樹脂層１１０をパターニングする工程を含む。例えば、図１（ｂ）に示すように、感光性樹脂組成物からなる樹脂層１１０に対して、露光・現像処理を行うことにより、所定パターンを有する樹脂層（犠牲膜１１２）を残すことができる。以後の製造プロセスにおいて、犠牲膜１１２が形成されている領域が中空構造１２０となる。
なお、樹脂層１１０が非感光性樹脂膜の場合には、露光・現像処理に代えて、既存技術のフォトリソグラフィと反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法を用いてパターニングを行ってもよい。
【００２８】
本実施形態において、露光処理に用いられる露光光としては、とくに限定されないが、例えば紫外線、または可視光線等を使用することができる。現像処理に用いられる現像液は、例えばアルカリ現像液が用いられる。上記アルカリ現像液としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、およびアンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、およびｎ−プロピルアミン等の第１級アミン類、ジエチルアミン、およびジ−ｎ−プロピルアミン等の第２級アミン類、トリエチルアミン、およびメチルジエチルアミン等の第３級アミン類、ジメチルエタノールアミン、およびトリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、およびテトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の第４級アンモニウム塩等に例示される水溶液、ならびにこの水溶液にメタノール、エタノール等のアルコール類等に例示される水溶性有機溶媒や界面活性剤を添加したものを用いることができる。アルカリ現像液は、これらのうちの一種または二種以上を含むことができる。
【００２９】
本実施形態において、パターニングの犠牲膜１１２は、任意のパターン形状を有していてもよい。犠牲膜１１２においては、図１（ｂ）に示すような全体が一体化したブロック構造であってもよいが、２つのブロック構造の間に溝部が形成されていてもよい。以後の製造プロセスにおいて、この溝部に埋設された絶縁キャップ層１１４（図１（ｃ））が、中空構造１２０の天井を支える柱として機能する。これにより、中空構造１２０の強度を高めることができる。
【００３０】
（キャップ層形成工程）
次に、キャップ層形成工程について説明する。
本実施形態におけるキャップ層形成工程は、樹脂層（犠牲膜１１２）を覆うように絶縁キャップ層１１４を形成する工程を含む。例えば、図１（ｃ）に示すように、犠牲膜１１２の全面（上面および側面）を覆うように絶縁キャップ層１１４を形成することができる。以後のプロセスにおいて、絶縁キャップ層１１４に取り囲まれた領域が、中空領域となる。
【００３１】
絶縁キャップ層１１４としては、例えば、ＣＶＤ膜やスパッタ膜などの成膜を用いて形成されていてもよく、封止用樹脂組成物からなる封止樹脂膜を用いて形成されていてもよい。上記の成膜としては、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、および酸化アルミニウム膜等に例示される無機絶縁膜のうちの一種または二種以上により構成されていてもよい。成膜の形成方法としては、とくに限定されないが、例えばＣＶＤ法やスパッタリング法等が挙げられる。一方、上記の封止樹脂膜としては、一般的な封止樹脂組成物からなる樹脂膜であればよく、例えば、熱硬化性樹脂組成物からなる封止樹脂膜等が挙げられる。このような封止樹脂膜は、加熱により硬化膜となる。これにより、一般的な封止材のような強度や柔軟性、低反り特性に優れた絶縁キャップ層１１４を形成することができる。
絶縁キャップ層１１４は、単層構造または積層構造であってもよい。
【００３２】
絶縁キャップ層１１４の膜厚は、特に限定されないが、例えば、１００ｎｍ以上２０μｍ以下でもよく、５００ｎｍ以上１０μｍ以下であってもよい。これにより、強度に優れた中空構造１２０を形成することができる。
（除去工程）
次に、除去工程について説明する。
本実施形態における除去工程は、樹脂層（犠牲膜１１２）を除去することにより、中空構造１２０を形成する工程を含むことができる。例えば、図１（ｄ）〜図１（ｆ）に示すように、絶縁キャップ層１１４で覆われた犠牲膜１１２を除去することにより、絶縁キャップ層１１４で囲まれた中空構造１２０を形成することができる。
【００３３】
本実施形態において、犠牲膜１１２を除去する方法としては、加熱処理とドライエッチング処理と併用する除去方法を用いることができる。これにより、熱分解物の残渣を効率的に除去することができる。
【００３４】
本実施形態において、加熱処理とドライエッチング処理を行うタイミングは、特に限定されないが、例えば、これらを同時に行ってもよいが、加熱処理を行った後に、ドライエッチング処理を行ってもよい。
【００３５】
本実施形態の一例としては、上記除去工程は、加熱処理により樹脂層（犠牲膜１１２）を除去した後、ドライエッチング処理により樹脂層（犠牲膜１１２）の残渣１１８を除去する工程を有してもよい。このとき、加熱処理とドライエッチング処理との処理が、一部重なって行われていてもよい。これにより、熱処理により短時間に犠牲膜１１２を除去できる上、ドライエッチング処理により犠牲膜１１２の熱分解物の残渣１１８を十分に除去できる。このため、短時間かつ高効率に犠牲膜１１２を除去することが可能になる。
【００３６】
本実施形態における加熱処理は、加熱温度や加熱時間は任意に設定できるが、例えば、１２０℃以上３５０℃以下の温度、３０秒以上３６００秒以下の条件を用いてもよい。
【００３７】
本実施形態におけるドライエッチング処理は、化学反応により犠牲膜１１２を除去できる処理であれば特に限定されないが、例えば、プラズマアッシング処理であってもよい。プラズマアッシング処理は、例えば、酸素またはオゾンからなる群から選択される一種を含有する酸化性ガスを含むガス雰囲気下で実施してもよい。例えば、プラズマアッシング処理は、当該酸化性ガスの他に窒素ガスなどを含む混合ガス雰囲気下で実施してもよい。酸素やオゾンなどの酸素系ガスは、不揮発性ガスと比べて反応性が高く、また、酸素より軽いガスと比べてアッシングレートを向上させることができる。
【００３８】
本実施形態において、加熱処理およびドライエッチング処理は、図１（ｄ）に示すように絶縁キャップ層１１４に孔１１６を形成した後に行ってもよいが、孔１１６を形成しないで行ってもよい。
【００３９】
本実施形態の中空構造体１００の製造方法は、絶縁キャップ層１１４に孔１１６を形成する場合、上記のキャップ層形成工程の後、上記の除去工程の前に、絶縁キャップ層１１４に開口（孔１１６）を形成する工程をさらに含むことができる。孔１１６は、絶縁キャップ層１１４を貫通して犠牲膜１１２に到達する貫通孔である。これにより、この孔１１６を介して、絶縁キャップ層１１４を効率的に除去することが可能になる。
【００４０】
本実施形態の一例としては、次のような開口形成プロセスを採用してもよい。具体的には、図１（ｄ）に示すように、絶縁キャップ層１１４に孔１１６を形成する。続いて、図１（ｅ）に示すように、加熱処理により犠牲膜１１２を除去する。その後、中空構造１２０中に残存している犠牲膜１１２の残渣１１８をドライエッチング処理により除去する。これにより、短時間で効率的に犠牲膜１１２およびその残渣１１８を除去することができる。このため、中空構造体１００の製造方法の生産性を高めることができる。この場合、絶縁キャップ層１１４は、上記成膜または上記封止樹脂膜のいずれでもよい。
【００４１】
また、本実施形態の変形例としては、次のような開口形成プロセスを採用してもよい。この場合、絶縁キャップ層１１４は、上記封止樹脂膜であることが好ましい。具体的には、図１（ｃ）に示すように、犠牲膜１１２上に絶縁キャップ層１１４を形成する。このとき、絶縁キャップ層１１４は、硬化物ではなく、Ｂステージ状態である。そして、Ｂステージ状態の絶縁キャップ層１１４のまま、加熱処理を行う。これにより、絶縁キャップ層１１４の硬化が進む途中に、犠牲膜１１２の揮発ガスが絶縁キャップ層１１４を透過することができる。その後、図１（ｅ）に示すように、硬化体である絶縁キャップ層１１４に孔１１６を形成する。そして、孔１１６を介して中空構造１２０中の残渣１１８をドライエッチング処理により除去することができる。
【００４２】
また、本実施形態の変形例としては、上記感光性樹脂組成物は、例えば、熱硬化性樹脂を含有してもよいし、熱可塑性樹脂を含有してもよい。製造プロセスの効率化の観点から、感光性樹脂組成物は、熱処理により、硬化可能な感光性樹脂組成物であってもよい。
【００４３】
本実施形態において、犠牲膜を形成するために用いられる感光性樹脂組成物としては、例えば、アルカリ可溶性樹脂と、感光剤と、を含有してもよい。
上記感光性樹脂組成物は、上述の各成分の他、たとえば光または熱により酸を発生する酸発生剤、硬化剤、密着助剤、増感剤、およびフィラーから選択される一種または二種以上をさらに含むことができる。光により酸を発生する酸発生剤は、たとえばスルホニウム塩類、ジアゾニウム塩類、アンモニウム塩類、ホスホニウム塩類、ヨードニウム塩類、キノンジアジド類、ジアゾメタン類、スルホン酸エステル類、ジスルホン類、またはトリアジン類などの化合物を含むことができる。熱により酸を発生する酸発生剤は、たとえば芳香族スルホニウム塩を含むことができる。硬化剤は、アルカリ可溶性樹脂と架橋剤の間に生じる架橋反応等、架橋剤と他の成分との反応を促進するものであればとくに限定されないが、たとえば窒素を含む複素五員環化合物、または熱により酸を発生する化合物を含むことができる。密着助剤は、たとえばエポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン、およびメタクリルシラン等の各種シラン系化合物を含むことができる。増感剤は、たとえばアントラセン類、キサントン類、アントラキノン類、フェナントレン類、クリセン類、ベンツピレン類、フルオラセン類、ルブレン類、ピレン類、インダンスリーン類またはチオキサンテン−９−オン類を含むことができる。フィラーは、たとえばシリカ等の無機充填剤から選択される一種または二種以上を含むことができる。
また、上記感光性樹脂組成物は、たとえば溶媒を含むことができる。この場合、感光性樹脂組成物は、ワニス状となる。溶媒は、たとえばプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、乳酸エチル、乳酸ブチル、メチルイソブチルカルビノール（ＭＩＢＣ）、ガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、メチルｎ−アミルケトン（ＭＡＫ）、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＤｉＰＧＭＥＡ）、エチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、およびベンジルアルコールのうちの一種または二種以上を含むことができる。
【００４４】
本実施形態において、樹脂層１１０が硬化可能な感光性樹脂組成物で形成されている場合、本実施形態の中空構造体１００の製造方法は、樹脂層１１０に対する硬化処理により、硬化層を形成する硬化工程をさらに含むことができる。例えば、樹脂層１１０をパターニングして犠牲膜１１２が形成された後に、犠牲膜１１２に対して硬化処理を行ってもよい。絶縁キャップ層１１４が上記封止樹脂膜の場合には、犠牲膜１１２と絶縁キャップ層１１４とを一括して硬化処理してもよいし、犠牲膜１１２を硬化処理した後に、絶縁キャップ層１１４を硬化処理してもよい。例えば、絶縁キャップ層１１４を形成する前に、犠牲膜１１２を硬化することにより、熱分解されるまで犠牲膜１１２の寸法変化を抑制できる。このため、絶縁キャップ層１１４の成膜性を高めることができ、また寸法安定性に優れた中空構造１２０を形成することができる。
【００４５】
本実施形態において、硬化処理における加熱温度は、例えば７０℃以上３８０℃以下であってもよく、１５０℃以上３５０℃以下であってもよい。また、硬化処理において、加熱する際、加熱装置内に窒素などの不活性ガスを流すことにより、感光性樹脂組成物からなる樹脂膜（犠牲膜１１２）の酸化を抑制することもできる。
【００４６】
また、中空構造体１００の製造方法は、上記除去工程の後、図１（ｆ）に示す開口（孔１１６）を絶縁層で塞ぐ工程をさらに含むことができる。
例えば、孔１１６を塞ぐよう絶縁キャップ層１１４の少なくとも上面を覆う絶縁層を形成することができる。これにより、絶縁キャップ層１１４および絶縁層により覆われた中空構造１２０は、外部と接続しない密閉空間となる。これにより、水分やダストなどの外界からの影響を抑制して、ＭＥＭＳ素子や配線等の信頼性を向上させることができる。
【００４７】
また、本実施形態においては、例えば中空構造１２０の上方および側方に、絶縁層を形成することができる。絶縁層は、例えばポリイミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、フッ素樹脂、およびポリアミド樹脂等に例示される有機材料により構成することができる。
【００４８】
上述の開口（孔１１６）を塞ぐ絶縁層を形成する前に、中空構造体１００の製造方法は、上記除去工程の後、基板１０２と絶縁キャップ層１１４とで構成された中空構造１２０の内部を、真空状態または不活性ガスを充填した状態とする工程をさらに含むことができる。これにより、中空構造１２０の内部をクリーン状態に保つことができる。
【００４９】
以上により、本実施形態の中空構造体１００を得ることができる。
【００５０】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。
【００５２】
（感光性樹脂組成物の調製）
表１に示す配合に従って各成分をガンマブチルラクトン（溶剤１）に溶解させて撹拌した後、０．２μｍのフィルターで濾過することにより、感光性樹脂組成物を調製した。これにより、サンプル１〜３を得た。
表１に示す配合割合は、感光性樹脂組成物における各成分の配合割合を示す。
【００５３】
【表１】
2017208417.tif 000003
【００５４】
以下、表１に記載の成分について示す。
樹脂１：ポリプロピレンカーボネート（ＱＰＡＣ４０、Ｅｍｐｏｗｅｒ社製）
樹脂２：下記の方法で合成されたポリイミド樹脂
（樹脂２のポリイミド樹脂の合成方法）
ポリイミド樹脂の合成攪拌装置、窒素導入管、原料投入口を備えたセパラブルフラスコ中、２，２−ビス（４−（４，４'−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン７．７７ｇ（０．０１５ｍｏｌ）と２，２'−ビス（トリフルオロメチル）−４，４'−ジアミノビフェニル４．８０ｇ（０．０１５ｍｏｌ）を、乾燥したＮ−メチル−２−ピロリドン（以下ＮＭＰと略す）２００ｇに溶解する。乾燥窒素下、１０℃に溶液を冷却して、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物４．４１ｇ（０．０１５ｍｏｌ）とヘキサフルオロイソプロピリデン−２，２'−ビス（フタル酸無水物）６．６６ｇ（０．０１５ｍｏｌ）を添加した。添加してから５時間後に室温まで戻し、室温で２時間攪拌し、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸の溶液を得た。このポリアミド酸溶液に、ピリジン５０ｇを加えた後、無水酢酸５．１ｇ（０．０５ｍｏｌ）を滴下し、系の温度を７０℃に保って、７時間イミド化反応を行った。この溶液を２０倍量の水中に滴下して沈殿を回収し、６０℃で７２時間真空乾燥して耐熱性樹脂であるポリイミド樹脂の固形物を得た。
樹脂３：下記の方法で合成されたポリベンゾオキサゾール前駆体
（樹脂３のポリベンゾオキサゾール前駆体の合成方法）
ジフェニルエーテル−４，４'−ジカルボン酸４．１３ｇ（０．０１６モル）、と１−ヒドロキシ−１，２，３−ベンゾトリアゾール４．３２ｇ（０．０３２モル）とを反応させて得られたジカルボン酸誘導体の混合物（０．０１６モル）とヘキサフルオロ−２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン８．０６ｇ（０．０２２モル）とを温度計、攪拌機、原料投入口、乾燥窒素ガス導入管を備えた４つ口のセパラブルフラスコに入れ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン５７．０ｇを加えて溶解させた。その後オイルバスを用いて７５℃にて１２時間反応させた。次にＮ−メチル−２−ピロリドン７ｇに溶解させた５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物１．３１ｇ（０．００８モル）を加え、更に１２時間攪拌して反応を終了した。反応混合物を濾過した後、反応混合物を水／メタノール＝３／１（容積比）の溶液に投入、沈殿物を濾集し水で充分洗浄した後、真空下で乾燥し、目的のポリベンゾオキサゾール前駆体を得た。
【００５５】
表１に示す上記サンプル１〜３について、下記の評価を行った。評価結果について表２に示す。
【００５６】
【表２】
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【００５７】
（犠牲材の除去工程の評価）
まず、得られた感光性樹脂組成物をシリコンウェハ上にスピン方式（条件：１０００ｒｐｍ）で塗布した後、１２０℃、４分の条件でプリベークを行い、膜厚３μｍの樹脂膜である犠牲材を得た。
得られた犠牲材に対して、表２に示す除去工程を行った。表２中、実施例１において、加熱処理とプラズマ処理とは同時に行った。また、実施例２において、加熱処理後にプラズマ処理を順次行った。なお、表２中、○は実施したこと、×は、実施しなかったことを示す。加熱処理とプラズマ処理の条件は以下の通りであった。
・加熱処理：２５０℃、１０分
・プラズマ処理：１０００Ｗ、酸素：２００ｓｃｃｍ、１０分（ただし、比較例２の場合のみ、６０分行った）
【００５８】
（残渣の評価）
除去工程後において、犠牲材の残渣残りの有無について評価した。表２中、○は残渣残りが無いこと、△は残渣があるが微量であること、×は残渣残りが多いこと、を示す。
【００５９】
（処理時間）
上記の除去工程にかかった処理時間を評価した。表２中、◎は非常に時間が短いこと、○は時間が短いこと、△はある程度時間を要するが実用上問題ないこと、×は非常に時間が長いこと、を示す。
【００６０】
（プロセス効率性）
上記のプロセス効率性については、犠牲材の残渣残りが無くなるまで上記の除去工程を行った場合、かかる除去工程が所定時間内に完了するか評価した。表２中、○は完了したことを示し、×は完了できなかったことを示す。
【００６１】
（中空構造の作製）
実施例１の感光性樹脂組成物を用い、図１に示す製造プロセスに従って、中空構造が得られた。このとき、感光性樹脂組成物からなる犠牲材の残渣残りが無く、除去工程の処理時間も短かった。よって、実施例１の感光性樹脂組成物を用いることにより、比較例１〜５と比べて、中空構造の製造プロセスの効率性を向上させることができることが分かった。
【００６２】
また、上記実施例１において、液状の感光性樹脂組成物に代えて、フィルム状の感光性樹脂組成物を貼り付ける工程を使用した場合も、液状の感光性樹脂組成物を塗布する工程と同様に、残渣無く、処理時間が短いという生産性が高い結果が得られる事が分かった。
【００６３】
また、熱処理とプラズマ処理とを同時に行う除去工程を採用した実施例１において、加熱処理後にプラズマ処理を行う除去工程を採用した実施例２よりも、効率的に残渣を除去することができることが分かった。
【００６４】
以上、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明したが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００６５】
中空構造体１００
基板１０２
絶縁層１０４
配線１０６
絶縁層１０８
樹脂層１１０
犠牲膜１１２
絶縁キャップ層１１４
孔１１６
残渣１１８
中空構造１２０
【図１】
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