特開 2018-120167 パターン形成方法、半導体装置及びその製造方法

(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2018-120167(P2018-120167A)

(43)【公開日】2018年8月2日

(54)【発明の名称】パターン形成方法、半導体装置及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/40 20060101AFI20180706BHJP

   H01L 21/312 20060101ALI20180706BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/40 511

   H01L21/312 C

   H01L21/312 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-13188(P2017-13188)

(22)【出願日】2017年1月27日

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】317011920

【氏名又は名称】東芝デバイス＆ストレージ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】特許業務法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西垣 亨彦

(72)【発明者】

【氏名】小野塚 豊

(72)【発明者】

【氏名】香西 昌平

(72)【発明者】

【氏名】秋元 陽介

(72)【発明者】

【氏名】永井 弥夕

(72)【発明者】

【氏名】今井 快多

【テーマコード（参考）】

2H196

5F058

【Ｆターム（参考）】

2H196AA25

2H196HA34

2H196LA02

5F058AC03

5F058AC07

(57)【要約】

【課題】 シリコーン樹脂を用いて良好なパターンを形成する。
【解決手段】 シリコーン樹脂を用いたパターン形成方法であって、基板１０上にレジストパターン１１を形成する工程と、基板１０上に、レジストパターン１１を埋め込むようにシリコーン樹脂層２１を形成する工程と、シリコーン樹脂層２１の表面にフィルム３１を押し当てて貼り付ける工程と、フィルム３１の貼り付け後に、シリコーン樹脂層２１を硬化する工程と、シリコーン樹脂層２１の硬化後又は硬化前に、シリコーン樹脂層２１からフィルム３１を剥離する工程と、フィルム３１の剥離後に、レジストパターン１１を除去する工程と、を含む。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板上にレジストパターンを形成する工程と、
前記基板上に、前記レジストパターンを埋め込むようにシリコーン樹脂層を形成する工程と、
前記シリコーン樹脂層の表面にフィルムを押し当てて貼り付ける工程と、
前記フィルムの貼り付け後に、前記シリコーン樹脂層を硬化する工程と、
前記シリコーン樹脂層の硬化後又は硬化前に、前記シリコーン樹脂層から前記フィルムを剥離する工程と、
前記フィルムの剥離後に、前記レジストパターンを除去する工程と、
を含むことを特徴とするパターン形成方法。

【請求項2】

基板上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンが形成された前記基板上に紫外線硬化型のシリコーン樹脂層を形成する工程と、
前記シリコーン樹脂層の少なくとも前記レジストパターン上以外の領域に紫外線を照射し、該照射部分を硬化する工程と、
前記シリコーン樹脂層の前記硬化されていない部分を現像液により除去する工程と、
前記シリコーン樹脂層の除去された部分を通して前記レジストパターンを除去する工程と、
を含むことを特徴とするパターン形成方法。

【請求項3】

基板上に、レジストパターンを形成する工程と、
前記基板上に、前記レジストパターンを埋め込むように第１のシリコーン樹脂層を形成する工程と、
前記第１のシリコーン樹脂層の表面にフィルムを押し当てて貼り付ける工程と、
前記フィルムの貼り付け後に、前記第１のシリコーン樹脂層を硬化する工程と、
前記フィルムの硬化後又は硬化前に、前記第１のシリコーン樹脂層から前記フィルムを剥離する工程と、
前記レジストパターン及び前記第１のシリコーン樹脂層の表面上に紫外線硬化型の第２のシリコーン樹脂層を形成する工程と、
前記第２のシリコーン樹脂層に、一部が前記レジストパターンと重ならないように部分的に紫外線を照射し、該照射領域を硬化する工程と、
前記第２のシリコーン樹脂層の前記硬化されていない部分を現像液により除去する工程と、
前記第２のシリコーン樹脂層の除去された部分を通して前記レジストパターンを除去する工程と、
を含むことを特徴とするパターン形成方法。

【請求項4】

検体液の物理又は化学的情報を検出するためのセンサ部が設けられた基板上に、前記センサ部を囲むように第１のシリコーン樹脂層を形成する工程と、
前記第１のシリコーン樹脂層で囲まれた領域を覆うように、前記第１のシリコーン樹脂層上にマスクを設置する工程と、
前記マスクで覆われていない前記第１のシリコーン樹脂層上及び前記基板上に、第２のシリコーン樹脂層を形成する工程と、
前記第２のシリコーン樹脂層を硬化する工程と、
前記第２のシリコーン樹脂層の硬化後に、前記マスクを除去する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。

【請求項5】

基板に設けられ、検体液の物理又は化学的情報を検出するためのセンサ部と、
前記基板上に、前記センサ部を囲むように設けられた第１のシリコーン樹脂層と、
第１のシリコーン樹脂層の内周よりも外側で、前記基板上及び第１のシリコーン樹脂層上に設けられた第２のシリコーン樹脂層と、
を具備したことを特徴とする半導体装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、シリコーン樹脂を用いたパターン形成方法に関する。さらに、シリコーン樹脂を用いた半導体装置及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、細胞や検体液等を検査するための各種バイオセンサを形作る土手構造や流路構造等に、ＰＤＭＳ（Poly-DiMethyl-Siloxane）等のシリコーン樹脂が使用される場合がある。この理由としてシリコーン樹脂は、細胞毒性が殆どない、自家蛍光や発光が少ない、透明性が高い等の特長を有するため、バイオセンサの材料に適しているためである。しかし、シリコーン樹脂は化学的に安定で従来の半導体プロセスによる加工が難しいため、シリコーン樹脂を用いた土手構造や流路等の構造を良好なパターンで形成することは困難であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−５２５５６９号公報

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】“Dry etching of polydimethylsiloxane for microfluidic systems”, Garra et al., J. Vac Sci. Technol. A 20(3), 2002, p.p.957-982

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

発明が解決しようとする課題は、シリコーン樹脂を用いて良好なパターンを形成することのできるパターン形成方法を提供することである。また、シリコーン樹脂を用いて良好なパターンの土手構造を実現し得る半導体装置及びその製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態のパターン形成方法は、基板上にレジストパターンを形成する工程と、前記基板上に、前記レジストパターンを埋め込むようにシリコーン樹脂層を形成する工程と、前記シリコーン樹脂層の表面にフィルムを押し当てて貼り付ける工程と、前記フィルムの貼り付け後に前記シリコーン樹脂層を硬化させる工程と、前記シリコーン樹脂層の硬化後又は硬化前に、前記シリコーン樹脂層から前記フィルムを剥離する工程と、前記フィルムの剥離後に前記レジストパターンを除去する工程と、を含む。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１の実施形態に係わるパターン形成方法を説明するための工程断面図。

【図2】第２の実施形態に係わるパターン形成方法を説明するための工程断面図。

【図3】第３の実施形態に係わるパターン形成方法を説明するための工程断面図。

【図4】第４の実施形態に係わるパターン形成方法を説明するための工程断面図。

【図5】第５の実施形態に係わるパターン形成方法を説明するための工程断面図。

【図6】第６の実施形態に係わる半導体装置の概略構成を示す平面図と断面図。

【図7】第６の実施形態に係わる半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、実施形態の詳細を、図面を参照して説明する。

【0009】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係わるパターン形成方法を説明するためのもので、パターン形成工程を示す断面図である。この実施形態は、例えば基板に形成された図示しないセンサ部を囲むように、基板上に凸型の土手構造を形成する方法である。

【0010】

まず、図１（ａ）に示すように、Ｓｉ等の半導体基板１０上に凸状のレジストパターン１１を形成する。具体的には、半導体基板１０上にフォトレジストを塗布し、所望パターンに露光した後に現像することにより、レジストパターン１１を形成する。続いて、レジストパターン１１を覆うように半導体基板１０上にＰＤＭＳ等の紫外線硬化型のシリコーン樹脂を塗布することにより、シリコーン樹脂層２１を形成する。

【0011】

次いで、図１（ｂ）に示すように、真空中で、シリコーン樹脂層２１の表面に透明ラミネートフィルム３１を押し当てながら貼り付ける。具体的には、ローラ３２を用い、フィルム３１に一定の押圧力を与えながらシリコーン樹脂層２１の表面に押し当てる。そして、ローラ３２を回転しながら平行移動させることにより、シリコーン樹脂層２１の表面にフィルム３１を貼り付ける。これにより、シリコーン樹脂層２１はレジストパターン１１の上面とほぼ同じ高さで均一な厚さになる。

【0012】

なお、フィルム３１を貼り付ける際の真空度は１０torr以下が望ましい。また、フィルム３１を貼り付ける際のローラ３２による加圧は、１kgf/cm² 以上が望ましい。

【0013】

次いで、図１（ｃ）に示すように、フィルム３１を通してシリコーン樹脂層２１に紫外線を照射し、シリコーン樹脂層２１を硬化させる。ここで、フィルム３１は波長４３６ｎｍ以下の紫外線を透過するものであれば良い。また、フィルム３１が紫外線を透過しないものの場合、フィルム３１を剥がした後に紫外線を照射すれば良い。

【0014】

なお、シリコーン樹脂として熱硬化型のものを用いた場合、紫外線を照射する代わりに赤外線を照射又はヒータで加熱しても良い。

【0015】

次いで、図１（ｄ）に示すように、シリコーン樹脂層２１からフィルム３１を剥がす。そして、レジストパターン１１上に残ったシリコーン樹脂層２１の残渣を、ドライエッチング又は研削により除去する。この残渣除去は極めて薄い量を除去すれば良いだけなので、残渣除去のためにシリコーン樹脂層２１にダメージを与えることは殆ど無い。

【0016】

次いで、図１（ｅ）に示すように、シリコーン樹脂層２１に対して選択性のあるエッチャント、例えばアセトン或いはレジストリムーバを用いて、レジストパターン１１を除去する。これにより、半導体基板１０上にシリコーン樹脂層２１のパターンが形成される。

【0017】

本実施形態によれば、フィルム３１をシリコーン樹脂層２１に貼り付けることにより、シリコーン樹脂層２１を平坦に形成することができる。しかも、シリコーン樹脂層２１の平坦化後にレジストパターン１１を除去すればよいので、シリコーン樹脂層２１の厚膜をエッチングする必要はない。これは、シリコーン樹脂層２１のエッチングによる変質を防止できる効果に繋がる。また、フィルム３１による押し付けを真空中で行うため、ボイドの発生を抑制できる利点もある。

【0018】

例えば、型への流し込みで凸型のシリコーン樹脂層を形成した場合、このシリコーン樹脂層を別の基板に貼り合わせる必要がある。しかし、この場合は、基板との接合面が限定されてしまう、接合強度が弱い等の問題がある。また、シリコーン樹脂層の厚膜のドライエッチングでは、シリコーン樹脂層の表面に変質層が形成され、別の基板への貼り合わせが困難になる問題がある。さらに、シリコーン樹脂層の厚膜の研磨では、表面荒れや側面残差が生じる問題がある。

【0019】

これに対して本実施形態では、フィルム３１の貼り付け及びレジストパターン１１の除去という極めて簡易なプロセスで、表面が平坦で表面荒れや側面残渣が少ないシリコーン樹脂の凸型パターンを基板上に良好に形成することができる。

【0020】

（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態に係わるパターン形成方法を説明するための工程断面図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。この実施形態も、基板上に土手構造を形成する方法である。

【0021】

まず、図２（ａ）に示すように、半導体基板１０上に紫外線硬化型のシリコーン樹脂を塗布し、シリコーン樹脂層２１を形成する。このシリコーン樹脂層２１は、紫外線の照射により硬化するものであれば良い。また、紫外線の照射により活性化し、熱を加えることにより硬化する、いわゆる紫外線活性熱硬化型のシリコーン樹脂を用いることも可能である。

【0022】

次いで、図２（ｂ）に示すように、シリコーン樹脂層２１に、該層２１を凸状に残す領域に選択的に紫外線を照射し、該照射部分を硬化する。図中の２１ａがシリコーン樹脂層２１の硬化された領域である。なお、シリコーン樹脂層２１として紫外線活性熱硬化型を用いた場合、紫外線照射後に全体を加熱、例えば窒素雰囲気中オーブンでの加熱をすればよい。

【0023】

次いで、図２（ｃ）に示すように、シリコーン樹脂層２１の硬化されていない部分を現像液により除去する。

【0024】

現像液は、シリコーン樹脂を溶解できるものであれば良い。例えば、少なくともジイソプロピルアミン、トリエチルアミン、ペンタン、パーフルオロトリブチルアミン、ペルフルオロデカリン、キシレン、エーテル、ヘキサン、トリクロロエチレン、ノルマルヘプタン、シクロヘキサン、ジメトキシエタン、トルエン、エチルアセテート、メチルエチルケトンを溶剤として含むものであれば良い。

【0025】

第２の実施形態は、シリコーン樹脂層２１を形成した後に、選択的な紫外線の照射及び現像を行うのみの極めて簡易なプロセスでパターンを形成することができる。従って、第１の実施形態と同様に、半導体基板１０上にシリコーン樹脂層２１の良好なパターンを作製することができる。

【0026】

（第３の実施形態）
図３は、第３の実施形態に係わるパターン形成方法を説明するための工程断面図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。この実施形態も、基板上に土手構造を形成する方法である。

【0027】

まず、図３（ａ）に示すように、第１の実施形態と同様に、Ｓｉ等の半導体基板１０上に凸状のレジストパターン１１を形成する。続いて、レジストパターン１１を覆うように、半導体基板１０上にＰＤＭＳ等の紫外線硬化型のシリコーン樹脂を塗布し、シリコーン樹脂層２１を形成する。このとき、シリコーン樹脂層２１の厚さはレジストパターン１１の厚さよりも僅かに厚いものとする。

【0028】

次いで、図３（ｂ）に示すように、レジストパターン１１上以外のシリコーン樹脂層２１に紫外線を照射し、照射部分を硬化する。図中の２１ａがシリコーン樹脂層２１の硬化された領域である。

【0029】

次いで、図３（ｃ）に示すように、硬化していないシリコーン樹脂層２１を、第２の実施形態で説明した現像液により除去する。このとき、シリコーン樹脂層２１の除去する厚みが少ないため、硬化したシリコーン樹脂層２１が現像液から受けるダメージは極めて少ない。

【0030】

次いで、図３（ｄ）に示すように、シリコーン樹脂層２１の除去により露出したレジストパターン１１を、シリコーン樹脂層２１に対して選択性のあるエッチャントを用いて除去する。

【0031】

このように本実施形態によれば、第２の実施形態と同様に、シリコーン樹脂層２１への選択的な紫外線照射及び現像を行うことにより、シリコーン樹脂層２１の凸型パターンを形成することができる。しかも、第２の実施形態に比べ、シリコーン樹脂層２１の除去する厚みが少ないため、シリコーン樹脂層２１の凸型パターンとして残す部分のダメージを低減することができる。

【0032】

なお、シリコーン樹脂層２１の厚さがレジストパターン１１の厚さよりも大幅に厚くなってしまう場合は、第１の実施形態で記したように、シリコーン樹脂層２１の表面に透明ラミネートフィルム３１を押し当てながら貼り付け、この状態でシリコーン樹脂層２１への選択的な紫外線照射及び硬化を行う。そして、透明ラミネートフィルム３１を剥離した後に、レジストパターン１１上の残渣を現像液にて除去すれば良い。

【0033】

（第４の実施形態）
図４は、第４の実施形態に係わるパターン形成方法を説明するための工程断面図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。この実施形態は、基板上に検体液等を流すための流路を形成する方法である。

【0034】

まず、図４（ａ）に示すように、Ｓｉ等の半導体基板１０上に、流路とすべきパターンにレジストパターン１１を形成する。具体的には、半導体基板１０上にレジストを塗布した後、フォトリソグラフィにより流路のパターンを形成する。続いて、レジストパターン１１を覆うように半導体基板１０上にＰＤＭＳ等の紫外線硬化型のシリコーン樹脂を塗布することにより、シリコーン樹脂層２１を形成する。

【0035】

次いで、図４（ｂ）に示すように、一部がレジストパターン１１と重ならないように部分的に紫外線を照射する。より具体的には、流路に繋がる開口となる部分を除いて、シリコーン樹脂層２１に紫外線を照射することにより、シリコーン樹脂層２１を硬化する。図中の２１ａがシリコーン樹脂層２１の硬化された領域である。

【0036】

次いで、図４（ｃ）に示すように、シリコーン樹脂層２１の硬化されていない部分を、第２の実施形態で説明した現像液により除去する。

【0037】

次いで、図４（ｄ）に示すように、シリコーン樹脂層２１の除去により露出したレジストパターン１１を、シリコーン樹脂層２１に対して選択性のあるエッチャントを用いて除去する。これにより、側壁及び上壁がシリコーン樹脂層２１からなる流路が作製されることになる。

【0038】

本実施形態では、半導体基板１０上にシリコーン樹脂層２１からなる流路を形成することができる。この場合、シリコーン樹脂層２１を直接的にパターニングして流路を形成するのではなく、レジストパターン１１の除去によって流路を形成するため、良好なパターンの流路を作製することができる。

【0039】

ここで、シリコーン樹脂は、細胞毒性が殆どない、自家蛍光や発光が少ない、透明性が高い等の特長を有する。本実施形態では、流路内では半導体基板１０以外の接する部分がシリコーン樹脂となるため、バイオ材料の検査に用いる検体液を流すのに適している。

【0040】

（第５の実施形態）
図５は、第５の実施形態に係わるパターン形成方法を説明するための工程断面図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。この実施形態も、流路を形成する方法である。

【0041】

まず、図５（ａ）に示すように、Ｓｉ等の半導体基板１０上に流路とすべきパターンにレジストパターン１１を形成し、レジストパターン１１の側部を第１のシリコーン樹脂層２１で埋め込む。具体的には、図１（ａ）〜（ｄ）と同様の処理を行う。

【0042】

次いで、図５（ｂ）に示すように、レジストパターン１１上及び第１のシリコーン樹脂層２１上に第２のシリコーン樹脂を塗布し、第２のシリコーン樹脂層２２を形成する。第２のシリコーン樹脂層２２としては、第１のシリコーン樹脂層２１と同様に紫外線硬化型を用いれば良い。

【0043】

次いで、図５（ｃ）に示すように、一部がレジストパターン１１と重ならないように部分的に紫外線を照射する。より具体的には、流路に繋がる開口となる部分を除いて、シリコーン樹脂層２２に紫外線を照射することにより、シリコーン樹脂層２２を硬化する。図中の２２ａがシリコーン樹脂層２２の硬化された領域である。

【0044】

次いで、図５（ｄ）に示すように、シリコーン樹脂層２２の硬化されていない部分を、第２の実施形態で説明した現像液により除去する。

【0045】

次いで、図５（ｅ）に示すように、シリコーン樹脂層２２の除去により露出したレジストパターン１１を、シリコーン樹脂層２１に対して選択性のあるエッチャントを用いて除去する。これにより、側壁がシリコーン樹脂層２１で形成され、上壁がシリコーン樹脂層２２で形成された流路が作製される。

【0046】

本実施形態では、半導体基板１０上にシリコーン樹脂層２１，２２からなる流路を形成することができる。この場合、第４の実施形態と同様に、シリコーン樹脂層２２を直接的にパターニングして流路を形成するのではなく、レジストパターン１１の除去により良好なパターンの流路を形成することができる。

【0047】

（第６の実施形態）
図６は、第６の実施形態に係わる半導体装置の概略構成を説明するためのもので、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は（ａ）の矢視Ｉ−Ｉ’断面図である。本実施形態は、検体液中の特定物質の蛍光強度や濃度等を測定するための分析装置である。

【0048】

支持基板１００の中央部上にＳｉ等の半導体基板１０がマウントされている。半導体基板１０の表面部には、検体液の物理的情報及び化学的情報を検出するためのセンサ部１５が設けられている。センサ部１５は、例えば蛍光センサを２次元的に配列したものである。また、支持基板１００の表面上で半導体基板１０のマウント領域を除く領域に、センサ部１５と電気的に接続された電極１０１が設けられている。

【0049】

半導体基板１０上に、センサ部１５を囲むようにシリコーン樹脂からなる土手１２１が設けられている。そして、この土手１２１で囲まれた領域に検体液を溜めることが可能となっている。さらに、土手１２１の内周よりも外側にシリコーン樹脂からなる封止部１２２が設けられている。封止部１２２は、土手１２１の内周よりも外側及び支持基板１００の表面を覆うように設けられている。

【0050】

このような構成であれば、シリコーン樹脂からなる土手１２１及び封止部１２２で囲まれた領域（液溜め部１３０）に検体液を溜めることができ、この状態でセンサ部１５による検体液の検査を行うことができる。この場合、センサ部１５以外で検体液が接する面はシリコーン樹脂となるため、液溜め部１３０の材料により検査に悪影響が生じるのを未然に防止することができる。

【0051】

図７は、第６の実施形態に係わる半導体装置の製造工程を示す断面図である。この実施形態は、例えば基板に形成されたセンサ部を囲むように基板上に土手構造を形成する方法である。なお、図７では、２つのセンサ部を有する例で説明する。

【0052】

まず、図７（ａ）に示すように、支持基板１００上にマウントされた半導体基板１０上に、センサ部１５を囲むように、シリコーン樹脂からなる土手１２１を形成する。この土手１２１は、第１〜第３の実施形態で説明した何れかの方法で作製する。

【0053】

なお、土手１２１は、センサ部１５の外側でも良いし、センサ部１５と一部重なっていても良い。また、半導体基板１０を支持基板１００上にマウントする前に、上記の土手形成を行っても良い。

【0054】

次いで、図７（ｂ）に示すように、センサ部１５を蓋するように、土手１２１上にＰＥＥＫ（Polyether Ether Ketone）材或いは弗素樹脂等からなるマスク１４０を形成する。

【0055】

次いで、図７（ｃ）に示すように、マスク１４０で覆われていない領域にシリコーン樹脂を塗布し、シリコーン樹脂からなる封止部１２２を形成する。

【0056】

次いで、図７（ｄ）に示すように、紫外線の照射により封止部１２２のシリコーン樹脂を硬化する。その後、マスク１４０を除去する。これにより、センサ部１５上に側壁がシリコーン樹脂からなる液溜め部１３０が構成される。

【0057】

（変形例）
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。

【0058】

実施形態では、センサ部を囲む土手の形成に適用した例を説明したが、これに限らず、シリコーン樹脂の凸型パターンを有する半導体装置の製造に適用することができる。

【0059】

実施形態では、シリコーン樹脂として紫外線硬化型を例にしたが、これに限らず、何らかのエネルギーにより選択的に硬化するものであれば良い。

【0060】

型枠として用いたレジストは必ずしもフォトレジストに限るものではなく、パターン形成が容易で、シリコーン樹脂に対して選択的に除去できる材料であればよい。

【0061】

本発明の幾つかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【0062】

（付記）
実施形態で説明したパターン形成方法及び半導体装置の特徴は、以下の通りである。

【0063】

（１）基板１０上にレジストパターン１１を形成する工程と、基板１０上に、レジストパターン１１を埋め込むようにシリコーン樹脂層２１を形成する工程と、シリコーン樹脂層２１の表面にフィルム３１を押し当てて貼り付ける工程と、フィルム３１の貼り付け後に、シリコーン樹脂層２１を硬化する工程と、シリコーン樹脂層２１の硬化後又は硬化前に、シリコーン樹脂層２１からフィルム３１を剥離する工程と、フィルム３１の剥離後に、レジストパターン１１を除去する工程と、を含むことを特徴とするパターン形成方法。

【0064】

（1-1）フィルム３１を貼り付ける工程は、ローラ３２を用いてフィルム３１をシリコーン樹脂層２１に押し当てながら貼り付けることである。

【0065】

（1-2）フィルム３１を貼り付ける際の加圧は、１kgf/cm² 以上である。

【0066】

（1-3）シリコーン樹脂層２１は紫外線硬化型であり、フィルム３１は紫外光を透過するものである。

【0067】

（1-4）シリコーン樹脂層２１を硬化させる工程は、シリコーン樹脂層２１に紫外光を照射することである。

【0068】

（1-5）フィルム３１を貼り付ける工程は真空中で行い、その時の真空度は１０torr以下である。

【0069】

（1-6）フィルム３１を剥離した後に、レジストパターン１１上のシリコーン樹脂層２１の残渣を、ドライエッチング又は研削により除去する。

【0070】

（1-7）現像液は、少なくともジイソプロピルアミン、トリエチルアミン、ペンタン、パーフルオロトリブチルアミン、ペルフルオロデカリン、キシレン、エーテル、ヘキサン、トリクロロエチレン、ノルマルヘプタン、シクロヘキサン、ジメトキシエタン、トルエン、エチルアセテート、メチルエチルケトンを溶剤として含む。

【0071】

（２）基板１０上に紫外線硬化型のシリコーン樹脂層２１を形成する工程と、シリコーン樹脂層２１に、該層２１を凸状に残す領域に選択的に紫外線を照射し、該照射部分を硬化する工程と、シリコーン樹脂層２１の硬化されていない部分を現像液により除去する工程と、を含むことを特徴とするパターン形成方法。

【0072】

（３）基板１０上にレジストパターン１１を形成する工程と、レジストパターン１１が形成された基板１０上に紫外線硬化型のシリコーン樹脂層２１を形成する工程と、シリコーン樹脂層２１のレジストパターン１１上以外の領域に紫外線を照射し、該照射部分を硬化する工程と、シリコーン樹脂層２１の硬化されていない部分を現像液により除去する工程と、シリコーン樹脂層２１の除去された部分を通してレジストパターン１１を除去する工程と、を含むことを特徴とするパターン形成方法。

【0073】

（４）基板１０上に、流路とすべきレジストパターン１１を形成する工程と、レジストパターン１１が形成された基板１０上に紫外線硬化型のシリコーン樹脂層２１を形成する工程と、シリコーン樹脂層２１に、一部がレジストパターン１１と重ならないように部分的に紫外線を照射し、該照射領域を硬化する工程と、硬化されていないシリコーン樹脂層２１を現像液により除去する工程と、シリコーン樹脂層２１の除去された部分を通してレジストパターン１１を除去する工程と、を含むことを特徴とするパターン形成方法。

【0074】

（５）基板１０上に、流路とすべきレジストパターン１１を形成する工程と、基板１０上に、レジストパターン１１を埋め込むように第１のシリコーン樹脂層２１を形成する工程と、第１のシリコーン樹脂層２１の表面にフィルム３１を押し当てて貼り付ける工程と、フィルム３１の貼り付け後に、第１のシリコーン樹脂層２１を硬化する工程と、フィルム３１の硬化後又は硬化前に、第１のシリコーン樹脂層２１からフィルム３１を剥離する工程と、レジストパターン１１及び第１のシリコーン樹脂層２１の表面上に紫外線硬化型の第２のシリコーン樹脂層２２を形成する工程と、第２のシリコーン樹脂層２２に、一部がレジストパターン１１と重ならないように部分的に紫外線を照射し、該照射領域を硬化する工程と、第２のシリコーン樹脂層２２の硬化されていない部分を現像液により除去する工程と、第２のシリコーン樹脂層２２の除去された部分を通してレジストパターン１１を除去する工程と、を含むことを特徴とするパターン形成方法。

【0075】

（６）検体液の物理又は化学的情報を検出するためのセンサ部１５が設けられた基板１０上に、センサ部１５を囲むように第１のシリコーン樹脂層（土手）１２１を形成する工程と、第１のシリコーン樹脂層１２１で囲まれた領域を覆うように、第１のシリコーン樹脂層１２１上にマスク１４０を形成する工程と、マスク１４０で覆われていない第１のシリコーン樹脂層１２１上及び基板１０上に、第２のシリコーン樹脂層（封止部）１２２を形成する工程と、第２のシリコーン樹脂層１２２を硬化する工程と、第２のシリコーン樹脂層１２２の硬化後に、マスク１４０を除去する工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。

【0076】

（6-1）センサ部１５を囲むように第１のシリコーン樹脂層１２１を形成する工程は、基板１０上に紫外線硬化型の第１のシリコーン樹脂層１２１を形成した後、センサ部１５を囲むように基板１０上に第１のシリコーン樹脂層１２１を凸状に残す領域に選択的に紫外線を照射することにより、該照射部分を硬化し、しかる後に第１のシリコーン樹脂層１２１の硬化されていない部分を現像液により除去することである。

【0077】

（6-2）センサ部１５を囲むように第１のシリコーン樹脂層１２１を形成する工程は、基板１０上にセンサ部１５を囲むようにレジストパターン１１を形成した後、レジストパターン１１を埋め込むようにシリコーン樹脂層１２１を形成し、次いでシリコーン樹脂層１２１の表面にフィルム３１を押し当てて貼り付け、次いでシリコーン樹脂層１２１を硬化させ、シリコーン樹脂層１２１の硬化後又は硬化前に、シリコーン樹脂層１２１からフィルム３１を剥離し、次いでレジストパターン１１を除去することである。

【0078】

（７）基板１０に設けられ、検体液の物理又は化学的情報を検出するためのセンサ部１５と、基板１０上に、センサ部１５を囲むように設けられた第１のシリコーン樹脂層（土手）１２１と、第１のシリコーン樹脂層１２１の内周よりも外側で、基板１０上及び第１のシリコーン樹脂層１２１上に設けられた第２のシリコーン樹脂層（封止部）１２２と、を具備したことを特徴とする半導体装置。

【符号の説明】

【0079】

１０…半導体基板
１１…レジストパターン
１５…センサ部
２１…第１のシリコーン樹脂層
２２…第２のシリコーン樹脂層
３１…ラミネートフィルム
３２…ローラ
１２１…バンク
１２２…封止部
１３０…液溜め部
１４０…マスク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】