JP2010237252A - 両面パターニング方法、及び両面パターニング基板 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス基板の表裏に互いに位置合わせされたパターンを形成するときに、これらのパターンがガラス基板の熱収縮によってずれることを防止する。
【解決手段】
まず、ガラス基板が収縮する温度よりも低温で、最終的に形成するポジパターンを反転させたネガパターンを、ガラス基板の表裏に互いに位置合わせして形成する。次に、ガラス基板が熱収縮する温度以上の高温で、ネガパターンを覆うように、ガラス基板の表裏にそれぞれポジパターンの材料を成膜する。そして、ネガパターンを剥離することにより、ガラス基板の表裏に、互いに位置合わせされたポジパターンを形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、表裏両面に互いに位置合わせされたパターンが形成された両面パターニング基板、及びこのパターンを形成する両面パターニング方法に関するものであり、さらに詳しくは、加熱されることにより収縮するガラス基板の表裏両面に互いに位置合わせされたパターンが形成された両面パターニング基板、及びこのパターンを形成する両面パターニング方法に関する。

半導体基板やガラス基板の表面に微細な構造をパターニングする方法として、フォトリソグラフィが知られている。フォトリソグラフィによるパターニングでは、基板表面に塗布されたレジストをマスクを通して露光し、これを現像することで予めマスクに描かれたパターンをレジストに転写する。そして、レジストパターン上に薄膜を蒸着してレジストパターンを除去したり、レジストパターンをマスクとして基板表面に設けた薄膜や基板自体をエッチングしたりすることにより、基板の表面に所定のパターンを形成する。また、１回のフォトリソグラフィで形成されるパターンは概ね平面状のパターンであるため、立体的で複雑な構造を形成するためには、複数のパターンを重ねる必要がある。

このように複数のパターンを重ねて形成するときには、先に形成したパターンに合わせて、次のパターンを精密に重ね合わせるように複数回のパターニングを行う必要がある。また、近年では、フォトリソグラフィを利用して製造される電子回路や光学素子が小型化し、かつ安価に製造することが求められているために、歩留まりを向上させるためにも、パターニング時の精密な位置合わせが求められている。しかし、基板やパターンの材料や、位置合わせ時に用いるアライメントマークの材料、熱処理の温度等によっては、こうした特に精密な位置合わせが困難になることが知られている。

例えば、半導体素子を製造するときには複数形成するパターンの間に絶縁層として結晶化したシリコンが用いられることがあるが、非晶質のシリコンを結晶化するために高温の熱処理を施すと、結晶化したシリコンは非晶質のときと比べて収縮することが知られている。このため、こうした半導体素子を製造するときに、熱収縮の小さい方向に沿ってアライメントマークを形成する方法が知られている（特許文献１）。

また、ガラス基板上にパターンを形成するときには、ガラス基板が熱処理によって収縮するので、ガラス基板の熱収縮量に合わせて予め所望のパターンを拡大して形成する方法が知られている（特許文献２）。

ところで、フォトリソグラフィによって形成するパターンは、上述のように基板の一方の面に複数重ねて形成されるだけでなく、基板の表裏に、互いに位置合わせして形成されることがある。例えば、いわゆるＭＥＭＳの機械要素や水晶振動子を形成するときに、基板の両面に互いに位置合わせされたパターンを形成し、これをマスクとして基板を成形する方法が知られている。このように基板の両面にパターンを設けるときには、表裏のパターンを高精度に位置合わせする方法として、例えば、基板の両面に金属薄膜を設けておき、これを両面同時に所定のパターンにエッチングする方法が提案されている（特許文献３）。

特開２０００−３１１９５２号公報 特開２００１−２７２９２９号公報 特開２００５−２７４６９９号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているように、熱収縮の小さい方向にアライメントマークを形成する方法は、基板の熱収縮に明確な異方性がある場合にはある程度の効果が期待できるが、基板の材料や種類，基板の製造方法によっては熱収縮の方向に明確な異方性がなく、この方法でパターンの位置合わせを精密に行うことが困難なことがある。また、熱収縮の小さい方向にアライメントマークを形成するにしても、基板の熱収縮自体を抑えられるわけではないので、この方法によるパターンの位置合わせにも限度がある。

また、特許文献２に記載されているように、ガラス基板の熱収縮量に合わせて、拡大したパターンを設けておき、ガラス基板の熱収縮で縮小されたパターンに合わせて次のパターンを形成する方法は、ガラス基板の熱収縮量を精密に見積もることができれば良いが、実際には熱処理の環境や条件の変化や基板組成のばらつき等、僅かな要因の変化に応じて実際のガラス基板の熱収縮量は変動してしまう。このため、ガラス基板の収縮量が見積もった値と異なると、後から設けるパターンの位置合わせを行うことが困難なことがある。さらに、こうしてパターンを拡大して設けるためには、これに対応したマスクや露光装置が必要となり、コスト高になってしまう。また、露光するたびに重ねるパターンの拡大率を調節しなければならないために、安定した製造には適さないといった問題がある。

また、特許文献３で表裏に位置合わせして設けるパターンは、最終的に除去されるものであるため、基板に強固に接着している必要がなく、基板の熱収縮が起こらない温度で正確に位置合わせしてパターンを形成することができる。しかし、基板両面に形成したパターンを最終的に利用する素子の場合には、基板と形成するパターンが強固に接着されている必要があるので、高温で成膜する必要がある。このため、形成したパターンを最終的に利用する素子の場合には、上述と同様に、基板の熱収縮による位置合わせの問題が避けられない。

さらに、基板の両面に互いに位置合わせされたパターンを形成する場合、特許文献３に記載されているように、表裏同時にエッチング等の加工を施すと、同じ条件下で加工されるので表裏のパターンの相対的な位置ズレが緩和されるが、形成するパターンの寸法を精度良く定めることは難しくなる。例えば、基板の表裏に設けた金属薄膜を同時にエッチングする場合、表裏各々の金属薄膜を精密に同じ膜厚にすることは難しい。このため、所定の寸法でパターンに形成するために要するエッチング時間は、表裏各々の金属薄膜で異なり、一方の面の金属薄膜に最適なエッチング時間では、他方の面の金属薄膜は、エッチングが足りなかったり、過剰にエッチングされてパターンの寸法が所定の値からずれてしまう。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、安価かつ容易に、ガラス基板の表裏に互いに位置合わせされたパターンを形成するときに、ガラス基板の熱収縮による位置ズレを防止することができる両面パターニング方法及び両面パターニング基板を提供することを目的とする。また、これと同時に、ガラス基板の両面に設けるパターンの相対的な寸法の比率を正確に所望の値にすることができる両面パターニング方法及び両面パターニング基板を提供することを目的とする。

本発明の両面パターニング方法は、ガラス基板が収縮する温度よりも低温で、所定のポジパターンを反転させたネガパターンを、前記ガラス基板の表裏に互いに位置合わせして形成するネガパターン形成工程と、前記ガラス基板が収縮する温度以上の高温で、前記ネガパターンを覆うように、前記ガラス基板の表裏両面にそれぞれ前記ポジパターンの材料を成膜する高温成膜工程と、前記ガラス基板から前記ネガパターンを剥離して、前記材料から前記ポジパターンを形成するポジパターン形成工程と、を備えることを特徴とする。

また、前記ネガパターン形成工程では、前記ネガパターンを、前記ガラス基板の表裏に片面ずつ順に形成することを特徴とする。

また、前記ネガパターンは、前記高温成膜工程での前記ガラス基板の収縮量に応じて拡大して形成されることを特徴とする。

また、前記高温成膜工程は、前記材料を前記ガラス基板の一方の表面に設けたときに、前記高温下における前記ガラス基板の収縮量が飽和させることを特徴とする。

また、前記ネガパターンはアルミニウム薄膜で形成されることを特徴とする。

また、前記ポジパターンは、前記材料に複数の開口が形成されたパターンであることを特徴とする。

また、前記ポジパターンは、前記ガラス基板の表裏で前記開口の大きさが異なることを特徴とする。

また、前記材料は、複数の材料を積層した薄膜であることを特徴とする。

本発明の両面パターニング基板は、ガラス基板が収縮する温度よりも低温で、所定のポジパターンを反転させたネガパターンを、前記ガラス基板の表裏に互いに位置合わせして、ガラス基板が収縮する温度よりも低温で形成した後に、前記ネガパターンを覆うように前記ガラス基板の表裏両面に、前記ガラス基板が収縮する温度以上の高温で前記ポジパターンの材料を成膜し、前記ネガパターンを剥離することにより形成された前記ポジパターンを備えることを特徴とする。

本発明によれば、ガラス基板の表裏両面に相互の位置及び寸法の比率を高精度に定めたパターンを安価かつ容易に設けることができる。

両面パターニング基板の構成を示す説明図である。 ガラス基板の両面にパターンを形成する手順を示すフローチャートである。 ガラス基板の両面にネガパターンを設ける手順を示す説明図である。 ガラス基板の両面にポジパターンを形成する手順を示す説明図である。

図１に示すように、両面パターニング基板１１は、イメージセンサ１２の前面に配置され、イメージセンサ１２の各画素１３への光の入射角度を所定の角度範囲に制限する撮像フィルタであり、ガラス基板１６、遮光膜１７，１９、赤外線カットフィルタ（図示しない）等から構成される。

ガラス基板１６は、厚さ０．１〜０．２ｍｍ程度と薄く、透明で非研磨のガラス基板であり、例えばダウンドロー法で製造される。また、ガラス基板１６の表裏には遮光膜１７，１９がそれぞれ設けられ、ガラス基板１６のイメージセンサ１２側表面には赤外線カットフィルタが設けられる。なお、このガラス基板１６は、所定の温度に加熱すると、一定量だけ収縮する性質がある。また、ガラス基板１６がこうして収縮するときには全体的に収縮する性質があり、特定の方向にだけ顕著に収縮する等、収縮する方向に異方性はない。

遮光膜１７は、イメージセンサ１２に感度のある所定波長帯の光を吸収する吸収膜であり、図１（Ａ）に示すようにガラス基板１６の被写体側表面に設けられ、誘電体や金属の薄膜を積層して形成される。また、遮光膜１７には、ガラス基板１６が露呈されるように複数の開口１８が設けられている。各開口１８は正方形状に設けられており、また、開口１８は画素１３と一対一に対応するように、正方格子状に配列されている。

遮光膜１９は、図１（Ｂ）に示すようにガラス基板１６のイメージセンサ１２側表面に設けられた吸収膜であり、遮光膜１７と同様に、誘電体や金属の薄膜を積層して形成され、イメージセンサ１２に感度のある所定波長帯の光を吸収する。また、遮光膜１９には、ガラス基板１６が露呈されるように複数の開口２０が設けられている。各開口２０は、開口１８と同様に正方形状に設けられているが、開口２０の大きさは開口１８よりも小さい。開口２０の配列は、開口１８及び画素１６に一対一に対応した正方格子状となっている。したがって、遮光膜１９は、開口１８の中心位置と開口２０の中心位置が一致するように、遮光膜１７に対して高精度に位置合わせして設けられている。

このように構成される両面パターニング基板１１は、開口１８でなく遮光膜１７に入射する光や、開口１８を斜めに通過して遮光膜１９に到達する光を吸収し、相互に対応する位置に設けられた開口１８，２０を通過した光だけをイメージセンサ１２側に透過させる。これにより、両面パターニング基板１１は、被写体からイメージセンサ１２への光の入射角度を、互いに対応する位置に設けられた開口１８，２０を通って、直下の画素１３に到達する角度範囲に制限する。

こうした両面パターニング基板１１の光学的性能は、開口１８，２０の中心位置が正確に一致し、かつ、開口１８，２０の大きさの比率が所定の値に定められていることによって実現されるものである。したがって、例えば、開口１８，２０の中心位置がずれていると、被写体からの光が対応する画素１３に正しく導かれなくなる。また、例えば、開口１８，２０の大きさの比率がガラス基板１６の厚さに対して不適切な値であると、各画素１３への光の入射角度を所望の角度範囲内に抑えることができなかったり、入射角度範囲が狭く制限されすぎて暗い画像しか取得できなくなってしまったりする。

このため、両面パターニング基板１１は、全ての開口１８，２０の中心位置を正確に一致させ、かつ、開口１８，２０の寸法を正確に所定の値にするために、以下に説明する手順で製造される。

図２に示すように、両面パターニング基板１１は、ネガパターン形成工程Ｓ１０、高温成膜工程Ｓ２０、ポジパターン形成工程Ｓ３０の３段階の工程で製造される。

ネガパターン形成工程Ｓ１０は、ガラス基板１６が収縮する温度よりも低温で、遮光膜１７，１９を反転させたネガパターンを、ガラス基板１６の表裏に互いに位置合わせして形成する工程である。ここでいうネガパターンは、最終的に形成する遮光膜１７，１９をポジパターンとするときに、遮光膜１７，１９の材料（以下、遮光材料という）のある位置を反転させ、ガラス基板１６の収縮量に応じて拡大されたパターンであり、開口１８，２０に対応する部分に遮光材料があり、ガラス基板１６の表面を遮光膜１７，１９が覆う部分には遮光材料が無い状態のパターンである。また、後述するように、高温成膜工程Ｓ２０は、ネガパターン形成工程Ｓ１０で形成したネガパターン上に遮光材料を成膜する工程であり、ポジパターン形成工程Ｓ３０は遮光材料を成形して遮光膜１７，１９を形成する工程である。

ネガパターン形成工程Ｓ１０では、まず、図３（Ａ）に示すように、洗浄したガラス基板１６の一方の表面に一様にアルミニウムの薄膜３１（以下、アルミ膜という）を設ける。ここで設けるアルミ膜３１は、所定の方法によって後でガラス基板１６から剥離できるように、低温（例えば２００度程度）を保ちながら成膜される。また、このアルミ膜３１が成膜される温度は、ガラス基板１６が熱により収縮する温度（例えば３００度程度）よりも低温であるため、ガラス基板１６は、アルミ膜３１を成膜する間に、収縮してしまうことはない。

こうして成膜したアルミ膜３１上には、一様にレジストが塗布され、遮光膜１７のネガパターンが描かれたマスク（図示しない）を介して露光される。そして、これを現像することにより、図３（Ｂ）に示すように、アルミ膜３１上にレジストパターン３２が形成される。レジストパターン３２は、開口１８対応する部分にレジストが残存し、遮光膜１７に覆われる部分のレジストが除去されたパターンであり、遮光膜１７を反転し、ガラス基板１６の収縮量に応じて拡大したネガパターンとなっている。また、同時に、レジストパターン３２の周辺の複数個所には、アライメントマーク３６の原型となるレジストパターン３３が形成される。

次いで、図３（Ｃ）に示すように、レジストパターン３２をマスクとしてアルミ膜３１をエッチングし、アルミ膜３１からネガパターン３４が形成される。ここで形成されるネガパターン３４は、レジストパターン３２の形状をアルミ膜３１に転写したものであるから、遮光膜１７を反転したパターンとなっている。また、アルミ膜３１のエッチングは、ガラス基板１６が熱により収縮する温度よりも十分に低い温度（例えば１００度程度）で行われる。また、こうしてネガパターン３４が形成されると同時に、ネガパターン３４の周辺には、アライメントマーク３６が形成される。

こうしてガラス基板１６の一方の表面（以下、オモテ面という）にネガパターン３４が形成されると、図３（Ｄ）に示すように、ガラス基板１６の他方の表面（以下、ウラ面という）にアルミ膜４１が成膜される。ここで成膜されるアルミ膜４１は、アルミ膜３１の場合と同様に、後に所定の方法でガラス基板１６から剥離できるように、低温を保ちながら成膜される。

また、ウラ面へのアルミ膜４１の成膜は、アライメントマーク３６がある部分を、レジスト４２で部分的に被覆した状態で行われる。さらに、ウラ面にアルミ膜４１を成膜するときには、ネガパターン３４やアライメントマーク３６の全体を完全に被覆する厚さに、レジスト４３が塗布される。このレジスト４３により、上述のようにウラ面にアルミ膜４１を成膜するときや、ウラ面側を加工する後の工程でネガパターン３４やアライメントマーク３６の損傷が防止される。

こうして、ウラ面にアルミ膜４１が成膜されると、まず、アライメントマーク３６がある部分を被覆していたレジスト４２が剥離される。このとき、レジスト４２上に成膜されたアルミ膜４１は、レジスト４２と共に部分的に除去される。これにより、ウラ面側からアライメントマーク３６を観察できるようになる。

そして、アルミ膜４１の上に、一様にレジストが塗布され、遮光膜１９のネガパターンが描かれたマスク（図示しない）を介して露光される。このとき用いられるマスクは、ウラ面側からアライメントマーク３６を基準とした所定位置に正確に位置合わせされる。次いで、これを現像することにより、図３（Ｅ）に示すように、レジストパターン４４がアルミ膜４１上に形成される。レジストパターン４４は、開口２０から表面が露呈される部分にレジストが残存し、遮光膜１９に覆われる部分のレジストが除去されたパターンであり、遮光膜１９を反転し、ガラス基板１６の収縮量に応じて拡大したネガパターンとなっている。

そして、図３（Ｆ）に示すように、レジストパターン４４をマスクとして、アルミ膜４１をエッチングし、アルミ膜４１からネガパターン４６が形成される。このとき、ネガパターン３４を保護するために設けられていたレジスト４３は除去される。ここで形成されるネガパターン４６は、レジストパターン４４の形状をアルミ膜４１に転写したものであるから、遮光膜１９を反転したパターンとなっている。また、オモテ面の加工時と同様に、アルミ膜４１のエッチングは、ガラス基板１６が熱により収縮する温度よりも十分に低い温度で行われる。

上述のように、ネガパターン形成工程Ｓ１０では、ガラス基板１６の表裏に、遮光膜１７，１９のネガパターン３４，４６をそれぞれ設ける。また、ネガパターン３４，４６の形成する過程では、ガラス基板１６が収縮する温度よりも低温が維持されているので、ネガパターン３４，４６は正確に位置合わせされて形成される。さらに、ネガパターン３４，４６は、アルミ膜３１，４１を各々に個別にエッチングして形成されるので、ネガパターン３４，４６の寸法は、正確に所定の値となっている。

このように、正確に位置合わせされ、かつ、所定の寸法のネガパターン３４，４６が表裏に設けられたガラス基板１６には、次の高温成膜工程Ｓ２０で遮光材料が成膜され、これに続くポジパターン形成工程Ｓ３０で遮光材料から遮光膜１７，１９が形成される。

図４（Ａ）に示すように、高温成膜工程Ｓ２０では、まず、オモテ面に、ネガパターン３４の全体を覆うように遮光材料５１が成膜される。遮光材料５１は、誘電体や金属の薄膜を積層して設けられるものであり、後に遮光膜１７となる。

また、後で遮光材料５１がガラス基板１６から剥離しないように、遮光材料５１とガラス基板１６の密着性を良好にするために、遮光材料５１は高温（例えば、３５０度程度）の状態を維持しながら成膜される。このため、遮光材料５１を成膜する温度は、ガラス基板１６が熱により収縮する温度よりも高温であるため、遮光材料５１を成膜するときにはガラス基板１６が収縮する。

遮光材料５１の成膜時にガラス基板１６が収縮すると、ガラス基板１６の表裏に設けられたネガパターン３４，４６は、ガラス基板１６の収縮に応じて変形する。このため、遮光材料５１を成膜する前後のネガパターン３４，４６を比較すると、ネガパターン３４，４６はガラス基板１６の収縮に応じて全体として収縮したパターンとなる。一方、ネガパターン３４とネガパターン４６の相対的な配置や寸法の比率は、遮光材料５１の成膜前後で等しくなっている。

さらに、ガラス基板１６は際限なく収縮するわけではなく、ガラス基板１６の組成や製造条件等によって定まる一定の量だけ収縮するが、遮光材料５１の成膜は、ガラス基板１６がこの一定量だけ収縮する時間に比べて長い時間をかけて成膜される。このため、遮光材料５１を成膜した段階で、ガラス基板１６の収縮量は飽和し、後の工程でガラス基板１６が収縮する温度以上の高温になっても、遮光材料５１の成膜時以上にはガラス基板１６は殆ど収縮しない。

このようにオモテ面に遮光膜５１を成膜した後には、図４（Ｂ）に示すように、ウラ面に、ネガパターン４６の全体を覆うように遮光材料５３が成膜される。ここで成膜される遮光材料５３は、誘電体や金属の薄膜を積層して設けられるものであり、後に遮光膜１９となる。また、遮光材料５３は、前述の遮光材料５１と同様に、ガラス基板１６と遮光材料５３の密着性を良好にするために、ガラス基板１６が収縮する温度よりも高温を維持しながら成膜される。このため、遮光材料５３の成膜時にもガラス基板１６は、収縮する温度以上の高温になるが、前述のように遮光材料５１の成膜時にガラス基板１６の収縮量は一定量に達しているため、遮光材料５３の成膜時にはガラス基板１６は殆ど収縮しない。

こうして遮光材料５１，５３が成膜されると、図４（Ｃ）に示すように、ネガパターン３４，４６がガラス基板１６から剥離される（ポジパターン形成工程Ｓ３０）。このとき、遮光材料５１，５３のうち、ガラス基板１６に接触している部分はガラス基板１６上に残るが、ネガパターン３４，４６上の部分はネガパターン３４，４６とともに除去される。このため、一様に成膜された遮光材料５１，５３には、ネガパターン３４，４６が形成されていた位置に開口１８，２０が形成され、遮光材料５１，５３はネガパターン３４，４６を反転した遮光膜１７，１９（ポジパターン）に形成される。

そして、図４（Ｄ）に示すように、ウラ面側に、遮光膜１９の全体を覆うように赤外線カットフィルタ５６が成膜され、両面パターニング基板１１となる。

上述の手順で両面パターニング基板１１を製造すると、遮光膜１７，１９の相対的な位置や、遮光膜１７，１９（開口１８，２０）の寸法を高精度に定めることができる。

上述の手順で両面パターニング基板１１を製造すると、遮光膜１７，１９の原型となり、その寸法を定めるネガパターン３４，４６を、ガラス基板１６の収縮前に形成しておくので、ネガパターン１７，１９を形成した時の相対的な寸法の比率で、互いに正確に位置合わせされた遮光膜１７，１９を形成することができる。

例えば、オモテ面に遮光膜１７を形成した後に、ウラ面に遮光膜１９を生成すると、オモテ面に遮光膜１７を形成した段階でガラス基板１６が収縮し、これに応じて遮光膜１７も収縮している。このため、ウラ面に遮光膜１９を形成するときには、既に形成された遮光膜１９に対して位置合わせすることが難しくなる。しかし、上述のように両面パターニング基板１１を製造すれば、遮光膜１７，１９のこうした位置ズレを防止することができ、同時に、遮光膜１７，１９の寸法の比率も所望の値に定めることができる。

特に、ネガパターン３４，４６を形成するときに、アルミ膜３１，４１を同時にエッチングするのではなく、ネガパターン３４，４６を一方から順に形成することで、アルミ膜３１，４１の膜厚の相違等に影響されず、遮光膜１７，１９（開口１８，２０）の寸法の比率を正確に定めることができる。

また、ネガパターン３４，４６は、それぞれ遮光膜１７，１９を反転し、ガラス基板１６の収縮量に応じて拡大されたパターンとなっているので、ガラス基板１６の収縮量が分かっていれば、遮光膜１７，１９を相対的な位置や寸法を所望の値に定めることができる。

一方、ガラス基板１６毎の組成のばらつきや高温成膜工程Ｓ２０における温度条件等の微小な条件の差によって、ガラス基板１６の収縮量が予定の収縮量からずれていた場合には、これに応じて遮光膜１７，１９の収縮量も変化してしまうが、少なくとも遮光膜１７，１９間の相対的な位置関係及び寸法の比率は変化しない。このため、上述の手順で両面パターニング基板１１を製造すれば、ガラス基板１６の収縮量の変動に影響され難くなり、歩留まり良く両面パターニング基板１１を製造することができる。

また、上述の手順による両面パターニング基板１１の製造には、ガラス基板１６の両面に一度に露光するような露光装置や、マスクに描かれたパターンを拡大，縮小する光学系を有する露光装置等の特殊な露光装置を必要としない。このため、安価かつ容易に両面パターニング基板１１を製造することができる。

なお、上述の実施形態では、イメージセンサ１２への光の入射角度を制限する両面パターニング基板１１を例に説明したが、これに限らず、熱で収縮するガラス基板１６の両面に、互いに位置合わせしたパターンを形成する必要があるものであれば、他の光学素子，電子機器の部品等に本発明を好適に適用することができる。また、上述の実施形態のように、両面パターニング基板１１としてイメージセンサ１２への光の入射角度を制限する光学素子を製造する場合には、開口１８，２０の形状や配列は、上述の実施形態の例に限らず、開口１８，２０を円形や長方形，六角形等、任意の形状にして良く、その配列も正方格子以外に、いわゆるハニカム配列等にしても良い。

さらに、上述の実施形態では、両面パターニング基板１１の基材がガラス基板１６である例を説明したが、これに限らず、シリコン等の半導体の基板など、上述の実施形態と同様に熱処理により収縮する基板に本発明を好適に利用することができる。

なお、上述の実施形態では、ネガパターン３４，４６をアルミ膜３１，４１から形成する例を説明したが、これに限らず、ガラス基板１６から必要に応じて剥離することができれば、ネガパターン３４，４６をアルミ膜３１，４１以外の材料から形成するようにしても良い。但し、上述の実施形態のように、ガラス基板１６への接着性及び剥離性は、アルミ膜３１，４１が好適であるため、これを用いることが好ましい。

なお、上述の実施形態では、オモテ面に遮光材料５１を成膜した段階で、ガラス基板１６が収縮し終える例を説明したが、これに限らず、オモテ面に遮光材料５１を成膜したときにガラス基板１６が収縮するとともに、次いでウラ面に遮光膜５３を成膜したときにさらにガラス基板１６が収縮するようにしても良い。但し、上述の実施形態のように、オモテ面に遮光材料５１を成膜したときにガラス基板１６が収縮し終えるようにしておくと、ガラス基板１６の収縮によって遮光材料５１，５３に生じる歪みを小さく抑えることができ、光学的性能が良好な遮光膜１７，１９を容易に形成することができる。特に、遮光膜１７，１９のように複数の材料を積層して構成される薄膜は、僅かな歪みであってもその光学的性能に多大な影響を受けてしまうので、こうした薄膜からなるパターンを製造するときには、上述の実施形態のようにして製造することが特に好ましい。

なお、上述の実施形態では、ガラス基板１６の両面に互いに位置合わせして形成するパターンとして遮光膜１７，１９を設ける例を説明したが、これに限らず、ガラス基板１６の両面に互いに位置合わせして設ける必要があるパターンであれば、他の光学的機能の薄膜や、電気回路の配線等であっても良い。

なお、上述の実施形態では、オモテ面にネガパターン３４を形成した後、ウラ面にアルミ膜４１を形成するときに、オモテ面にネガパターン３４等を保護するレジスト４３を設ける例を説明したが、オモテ面のネガパターン３４を保護するレジスト４３を設けるタイミングはこれに限らない。例えば、ウラ面にアルミ膜４１を成膜した後で、アルミ膜４１をネガパターン４６に形成するときにオモテ面にレジスト４３を設けるようにしても良い。

なお、上述の実施形態では、ガラス基板１６を、厚さ０．１〜０．２ｍｍ程度のダウンドロー法で製造されたものとしたが、ガラス基板１６の厚さやガラス基板１６の製造方法はこれに限らない。ガラス基板１６が薄い場合には熱による収縮が顕著になるので、上述の実施形態のように薄いガラス基板１６を用いるときに本発明を特に好適である。また、熱処理が施されていないガラス基板にも本発明は好適である。

１１ 両面パターニング基板
１２ イメージセンサ
１３ 画素
１６ ガラス基板
１７，１９ 遮光膜（ポジパターン）
１８，２０ 開口
３１，４１ アルミ膜
３２，３３ レジストパターン
３４，４６ ネガパターン
３６ アライメントマーク
５１，５３ 遮光材料

Claims (9)

1. ガラス基板が収縮する温度よりも低温で、所定のポジパターンを反転させたネガパターンを、前記ガラス基板の表裏に互いに位置合わせして形成するネガパターン形成工程と、
   前記ガラス基板が収縮する温度以上の高温で、前記ネガパターンを覆うように、前記ガラス基板の表裏両面にそれぞれ前記ポジパターンの材料を成膜する高温成膜工程と、
   前記ガラス基板から前記ネガパターンを剥離して、前記材料から前記ポジパターンを形成するポジパターン形成工程と、
   を備えることを特徴とする両面パターニング方法。
2. 前記ネガパターン形成工程では、前記ネガパターンを、前記ガラス基板の表裏に片面ずつ順に形成することを特徴とする請求項１に記載の両面パターニング方法。
3. 前記ネガパターンは、前記高温成膜工程での前記ガラス基板の収縮量に応じて拡大して形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の両面パターニング方法。
4. 前記高温成膜工程は、前記材料を前記ガラス基板の一方の表面に設けたときに、前記高温下における前記ガラス基板の収縮量が飽和させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の両面パターニング方法。
5. 前記ネガパターンはアルミニウム薄膜で形成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の両面パターニング方法。
6. 前記ポジパターンは、前記材料に複数の開口が形成されたパターンであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の両面パターニング方法。
7. 前記ポジパターンは、前記ガラス基板の表裏で前記開口の大きさが異なることを特徴とする請求項６に記載の両面パターニング方法。
8. 前記材料は、複数の材料を積層した薄膜であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の両面パターニング方法。
9. ガラス基板が収縮する温度よりも低温で、所定のポジパターンを反転させたネガパターンを、前記ガラス基板の表裏に互いに位置合わせして、ガラス基板が収縮する温度よりも低温で形成した後に、前記ネガパターンを覆うように前記ガラス基板の表裏両面に、前記ガラス基板が収縮する温度以上の高温で前記ポジパターンの材料を成膜し、前記ネガパターンを剥離することにより形成された前記ポジパターンを備えることを特徴とする両面パターニング基板。

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