專利名稱：晶圓透鏡聚合體的制造方法及晶圓透鏡的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及晶圓透鏡聚合體的制造方法及晶圓透鏡的制造方法。
背景技術：
在光學透鏡的制造領域中，以往，技術探討了在玻璃平板上設置用熱固化性樹 脂等固化性樹脂形成的透鏡部(光學部件)，由此得到耐熱性高的光學透鏡(例如請參照 專利文獻1)。作為應用該技術開發(fā)的一種光學透鏡的制造方法，其中，在玻璃平板表面形成 由金屬膜構成的調整入射光量的光闌，進一步在光闌的表面設多個由固化性樹脂形成的 光學部件形成所謂的“晶圓透鏡”。然后，在多個透鏡一體化的狀態(tài)下墊入隔離件， 使隔離件碰到和光學面一起形成的突出部重疊并粘結，形成多組透鏡，然后切開玻璃平 板。這種制造方法能夠降低光學透鏡的制造成本。先行技術專利文獻專利文獻1 特許第3926380號公報

發(fā)明內容
發(fā)明欲解決的課題但是，將晶圓透鏡疊成多層制造晶圓透鏡聚合物時，必須在玻璃平板之間墊入 隔離件，由該隔離件支撐上下晶圓透鏡，并且調整上下位置上的光學部件之間的配置位 置。此時，隔離件必須用光固化性樹脂粘結劑等粘結在光闌表面。通常，光闌由不透過 粘結劑固化用光的金屬膜形成，所以，存在在光闌表面不能粘結隔離件之問題(這里說 明的是玻璃平板的情況，但塑料平板及透明的陶瓷平板的情況都相同，下面對玻璃平板 的情況作說明，但本發(fā)明并不局限于玻璃，也包括塑料和陶瓷等其他的透明平板)。當在構成晶圓透鏡的一個基板上接合其他晶圓透鏡基板，而該其他晶圓透鏡基 板上預先形成了用來調整與上述一個基板之間隔的部件時，也同樣存在上述問題。本發(fā)明鑒于上述情況，目的在于提供一種晶圓透鏡聚合體的制造方法及晶圓透 鏡的制造方法，其中能夠可靠地粘結晶圓透鏡和隔離件等其他基板。用來解決課題的手段上述課題通過下述解決。一種晶圓透鏡聚合體的制造方法，晶圓透鏡聚合體備 有第1基板，其具有正面和反面，在所述正面和反面的至少一個面上設固化性樹脂的 多個光學部件；第2基板，被接合在所述第1基板的正面或反面；光闌部件，被設置在 所述第1基板和所述第2基板之間，對所述光學部件調整入射光量；所述第1基板和所述 第2基板通過光固化性樹脂粘結劑接合，晶圓透鏡聚合體制造方法的特征在于，備有下 述各工序粘結劑涂布工序，在所述第1基板的與所述第2基板接合的接合部上或所述第 2基板的與所述第1基板接合的接合部上涂布光固化性樹脂粘結劑；光闌部件形成工序，在所述第1基板和所述第2基板之間形成光闌部件；光固化工序，在所述光闌部件形成工 序之后，對在所述粘結劑涂布工序涂布的粘結劑照射光，使所述粘結劑的固化進展；其 中，所述光闌部件被形成在不妨礙所述光固化工序照射的光到達所述粘結劑的位置上。另外，通過下述解決。一種晶圓透鏡的制造方法，晶圓透鏡是在具有正面和反 面的基板的一面上設多個固化性樹脂的第1光學部件，在另一面上設多個固化性樹脂的 第2光學部件，在所述基板的正面或反面上在各個所述第1或第2光學部件中設光闌部 件，晶圓透鏡制造方法的特征在于，備有下述各工序在所述基板的所述一面上形成調 準標志；在相對所述調準標志定位具有所述第1光學部件成型面的第1成型模具的狀態(tài) 下，在所述第1成型模具和所述基板之間充填所述固化性樹脂，使之固化成型所述第1光 學部件；在所述基板的正面或反面上形成光闌部件；在相對所述調準標志定位具有所述 第2光學部件成型面的第2成型模具的狀態(tài)下，在所述第2成型模具和所述基板之間充填 所述固化性樹脂，使之固化成型所述第2光學部件；其中，由形成所述光闌部件的工序 形成的光闌部件，被形成在不妨礙相對所述調準標志定位所述第1或第2成型模具的位置 上。另外，通過下述解決。一種晶圓透鏡聚合體的制造方法，用來在基板的一面 上形成光闌部件，并在所述光闌部件表面設固化性樹脂光學部件構成晶圓透鏡，然后墊 入隔離件上下疊層晶圓透鏡，制造晶圓透鏡聚合體，晶圓透鏡聚合體制造方法的特征在 于，在一個晶圓透鏡的一面和所述隔離件的一面之間，涂布光固化性樹脂粘結劑，通過 照光粘結所述隔離件和所述一個晶圓透鏡，在所述另一個晶圓透鏡上的與所述隔離件的 另一面相應的位置上，不形成所述光闌部件，在所述另一個晶圓透鏡的對著所述一個晶 圓透鏡的面的沒有形成所述光闌部件的部位上，配置所述隔離件的另一面，在所述隔離 件的另一面和所述另一個晶圓透鏡的沒有形成所述光闌部件的部位之間，涂布所述粘結 劑，通過照光粘結所述隔離件和所述另一個晶圓透鏡。另外，通過下述解決。一種晶圓透鏡的制造方法，晶圓透鏡是在基板的一面上 設第1光闌部件，在所述第1光闌部件表面上設固化性樹脂的第1光學部件，在所述基板 的另一面上設第2光闌部件，在所述第2光闌部件表面上設固化性樹脂的第2光學部件， 晶圓透鏡制造方法的特征在于，在所述基板的所述一面上形成多個調準標志及所述第1 光闌部件，然后，在相對所述多個調準標志中的所定調準標志定位具有所述第1光學部 件成型面的第1成型模具的狀態(tài)下，在所述第1光闌部件表面和所述第1成型模具之間充 填所述固化性樹脂，使之固化成型所述第1光學部件，然后，在相對所述多個調準標志 中的所定調準標志在所述基板的所述另一面上定位掩模的狀態(tài)下，形成所述第2光闌部 件，然后，在相對所述多個調準標志中的所定調準標志定位具有所述第2光學部件成型 面的第2成型模具的狀態(tài)下，在所述第2光闌部件表面和所述第2主成型模具之間充填所 述固化性樹脂，使之固化成型所述第2光學部件。這里所說的基板不局限于玻璃基板，可以是熱固性和熱塑性的塑料基板，也可 以是透明的陶瓷基板。本發(fā)明不受基板的材料限定。發(fā)明效果根據本發(fā)明，在另一晶圓透鏡的接合其他基板的接合相應位置(其他基板是隔 離件時是該隔離件另一面相應的位置)上，不形成光闌，所以，固化用光直接入射到粘
5結劑，能夠可靠地粘結隔離件等其他基板和晶圓透鏡。 另外，在玻璃平板兩面上形成光學部件時，有時兩面的光學部件和光闌在垂直 面內相互偏離，在偏離狀態(tài)(偏離誤差)下被重疊。因此，重疊多個部件時產生誤差累 積，難以使兩面的光學部件和光闌在光軸方向高精度一致，但是，通過以基板的一面上 形成的所定調準標志為基準，分別定位第1光學部件、第2光學部件地進行成型，能夠使 它們在光軸方向高精度一致。這尤其在光學部件和光闌被形成在基板的兩面上時，能夠 使它們在光軸方向高精度一致，這一點非常有利。


圖1 本發(fā)明優(yōu)選實施方式(第1實施方式)晶圓透鏡的概略剖面圖。
圖2 本發(fā)明優(yōu)選實施方式(第1實施方式)晶圓透鏡的概略分解立體圖。
圖3 本發(fā)明優(yōu)選實施方式(第1實施方式)晶圓透鏡制造方法的概略說明圖。
圖4 主模的制造方法說明圖。
圖5 光闌的調準標志和主模的定位說明圖。
圖6 光闌的調準標志和主模的定位說明圖。
圖7 光闌結構及其制造方法的變形例說明圖。
圖8 本發(fā)明優(yōu)選實施方式(第2實施方式)晶圓透鏡聚合體的概略剖面圖。
圖9 本發(fā)明優(yōu)選實施方式(第2實施方式)晶圓透鏡的概略分解立體圖。
圖10本發(fā)明優(yōu)選實施方式(第2實施方式)晶圓透鏡聚合體制造方法的概略說明圖。
圖11本發(fā)明優(yōu)選實施方式(第2實施方式)晶圓透鏡制造方法的概略說明圖。
圖12圖10的后續(xù)工序概略說明圖。
圖13本發(fā)明優(yōu)選實施方式(第3實施方式)晶圓透鏡制造方法的概略說明圖。
圖14圖13的變形例說明圖。
圖15本發(fā)明優(yōu)選實施方式(第3實施方式)晶圓透鏡聚合體制造方法的概略說明圖。
圖16圖15的變形例說明圖。
圖17圖13及圖15的變形例說明圖。
圖18隔離件與樹脂部一體化的晶圓透鏡聚合體制造方法的概略說明圖。
圖19圖18的變形例說明圖。
具體實施例方式以下參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式作說明。第1實施方式如圖1所示，晶圓透鏡1主要由玻璃基板10、光闌20、30、樹脂部40、50構 成。圖1是圖2中I-I線的剖面圖。玻璃基板10被配置在晶圓透鏡1中央，玻璃基板10 的上下面上分別形成了光闌20、30。在玻璃基板10的上部形成了樹脂部40，樹脂部40 覆蓋光闌20間的間隙。在玻璃基板10的下部形成了樹脂部50，樹脂部50覆蓋光闌30 間的間隙。
如圖2所示，玻璃基板呈圓盤狀，具有所定的厚度。光闌20、30是調整對晶圓 透鏡1的光量的要素。光闌20、30由遮光性金屬膜20A、30A構成，分別成膜在玻璃基 板10的上面和下面上。光闌20、30也可以用遮光性的光刻膠、硅成膜物和碳成膜物等構成。另外，可 以用熱固性樹脂、光固化性樹脂、熱塑性樹脂等透明塑料基板來代替玻璃基板10，也可 以用透明的陶瓷基板，相當于玻璃基板10的基板只要由透光部2性的材料構成即可，種 類不限。光闌20上形成多個圓形透光部22。透光部22是沒有形成金屬膜20A的部位， 允許光透過。在光闌20邊緣上形成了 3對調準標志24a、24b、24c。調準標志24a被配 置在穿過光闌20中心的線上對稱于光闌20中心的位置上。調準標志24b、24c的配置與 調準標志24A相同。在光闌30上形成了多個圓形透光部32。透光部32是沒有形成金屬膜30A的部 位，允許光透過。在光闌30邊緣上形成了 1對圓形開口 34c。開口 34c被配置在穿過光 闌30中心的線上的對稱于光闌30中心的位置上。樹脂部40、50由透明樹脂40A、50A構成。樹脂40A、50A是光固化性樹脂。
樹脂部40中形成了多個透鏡42。透鏡42是上側呈凸形的部位，其表面是光學面。樹脂 部50中也形成了多個透鏡52。透鏡52是下側呈凸形的部位，其表面是光學面。上述晶圓透鏡1中，從圖2中的上方起依次，在上下方向的對應位置上配置著透 鏡42、透光部22、透光部32、透鏡52，在平面圖上它們的位置都是一致的。光闌20的 調準標志24c和光闌30的開口 34c也被配置在上下方向對應的位置上，在平面圖上它們 的位置是一致的。接下去對晶圓透鏡1的制造方法作說明。如圖3(a)所示，用周知的光蝕刻技術在玻璃基板10上形成光闌20。具體如下 用鍍氣、濺射等方法對玻璃基板10形成金屬膜20A，然后涂光刻膠。然后采用掩模和曝 光裝置對光刻膠進行曝光/顯影處理。掩模采用具有圖案的掩模，該圖案能夠對光闌20 形成透光部22和調準標志24a、24b、24c。然后通過腐蝕，蝕刻金屬膜20A，形成具有 透光部22和調準標志24a、24b、24c的光闌20。然后如圖3 (b)所示，在玻璃基板10上載置單體狀態(tài)(固化前)的樹脂40A，從 上方按壓主模60，將樹脂40A充填到主模60腔62中。如圖4所示，主模60是從母主模70 (母模具)轉印而成的模具，由透明的光固 化性樹脂構成。母主模70由硅、金屬、石英等構成，母主模70上形成了與樹脂部40的 透鏡42形狀相同的凸部72、以及與光闌20的調準標志24a、24b、24c相應的定位部74。 主模60制作工序中，在母主模70上充填透明的光固化性樹脂，照光使之固化。于是主 模60上形成了與母主模70凸部72相應的腔62和與母主模70的定位部74相應的定位部 64，本實施方式中將它用作樹脂部40成型用的模具。然后如圖3(b)所示，在主模60腔62中充填了樹脂40A的狀態(tài)下，從上方照光。 如上所述主模60是透明的，所以照射的光透過主模60入射到樹脂40A，樹脂40A固化。 形成樹脂部40 (透鏡42)。尤其是在圖3(b)的工序中，是在定位了光闌20的調準標志24a與主模60的定位部64的狀態(tài)下，將主模60按壓到玻璃基板10上，然后進行光照射。具體如圖5所示，在只能在上下方向移動的顯微鏡90中，從玻璃基板10上方， 將焦點對在光闌20的調準標志24a上(參照圖5(1))。然后使顯微鏡90向上方移動，在 顯微鏡90和玻璃基板10之間的位置上配置主模60，調整顯微鏡90的高度位置，將其焦 點位置對在主模60定位部64或其附近(參照圖5(2))。此時，焦點位置先對準的調準標志24a和焦點位置后對準的定位部64是例如如 圖6上方的圖中所示的狀態(tài)的話，則使主模60在水平方向上移動，直至定位部64與光闌 20的調準標志24a的位置一致(參照圖6下方的圖)，在該狀態(tài)下，對玻璃基板10按壓 主模60 (參照圖5(3))，然后照光。接下去，從主模60脫模形成了樹脂部40的玻璃基板10并將其反過來，如圖 3(c)所示，在玻璃基板10的另一面上形成光闌30。此時，采用周知的圖形反轉去膠技術在玻璃基板10上形成光闌30。具體如下 在玻璃基板10上涂(覆蓋)光刻膠，然后使掩模介于光刻膠和曝光裝置之間，在該狀態(tài) 下對光刻膠曝光，形成光刻膠像。采用的掩模具有能夠對光闌30形成透光部32和開口 34c的圖案形狀，并具有與 光闌20的調準標志24b相應的定位部。實際的曝光工序中，與圖3(b)工序中使主模60 的定位部64與光闌20的調準標志24a —致相同，在使掩模的定位部與調準標志24b —致 的狀態(tài)下曝光。然后，用濺射裝置、鍍氣裝置等，在沒有光刻膠的部分上形成金屬膜30A，最 后剝離殘留的光刻膠，形成光闌30。然后如圖3 (d)所示，在玻璃基板10上載置單體狀態(tài)(固化前)的樹脂50A，從 上方按壓主模80，將樹脂50A充填到主模80腔82中。主模80用與主模60同樣的手法制作。即主模80也是從母主模轉印而成的模 具，由透明的光固化性樹脂構成。與主模60相同，主模80上也形成了形狀與樹脂部50 的透鏡52相應的腔82以及與光闌20的調準標志24c相應的定位部(84)，本實施方式中， 將它用作樹脂部50成型用模具。然后，在主模80的腔82中充填了樹脂50A的狀態(tài)下，從上方照光。主模80也 與主模60 —樣是透明的，所以照射的光透過主模80入射到樹脂50A，樹脂50A固化。 形成樹脂部50 (透鏡52)。尤其是在圖3(d)的工序中，與圖3(b)工序中使主模60的定位部64與光闌20 的調準標志24a —致相同，在定位了光闌20的調準標志24c和主模80沒有圖示的定位部 的狀態(tài)下，將主模80按壓到玻璃基板10上，然后照光。在定位調準標志24c和沒有圖 示的定位部時，因為在圖3(c)工序中在光闌30上形成了開口 34c，所以充分確保了顯微 鏡90的可見性，防止主模80在偏離玻璃基板10的狀態(tài)下按下。然后從主模80脫模形成了樹脂部50的玻璃基板10，晶圓透鏡1制成。上述實施方式中，在光闌20上形成3對調準標志24a、24b、24c，以各調準標志 24a、24b、24c為基準，分別定位并形成樹脂部40、光闌30、樹脂部50。具體如下相 對調準標志24a利用主模60的定位部64，形成樹脂部40 (透鏡42)；相對調準標志24b 利用曝光用掩模的定位部，形成光闌30;相對調準標志24c利用主模80的定位部84，形成樹脂部50 (透鏡52)(參照圖2)。這樣，使定位的基準集中在光闌20上，能夠將光闌20、30、樹脂部40、50在水 平方向相互偏離被重疊的誤差抑制在最小范圍，進而言之，能夠使樹脂部40的透鏡42、 光闌20的透光部22、光闌30的透光部32、樹脂部50的透鏡52在光軸方向高精度一致。變形例1也可以不在光闌20上形成調準標志24a、24b、24c，而是在玻璃基板10的1處 設調準標志，以它作為光闌20、30、樹脂部40、50的定位基準。也就是說相對該調準 標志來說，只要使掩模的定位部一致地形成光闌20、30;使主模60、80的定位部64、84 一致地形成樹脂部40、50即可。此時，光闌20、30上必須形成使該調準標志能夠看到 的開口部，通過開口部，使該調準標志與主模60、80的定位部64、84—致。變形例2光闌20、30也可以印刷(印刷/描繪)構成，而非金屬膜20A、30A。光闌20、30可以不用金屬膜20A、30A,而是用含有碳黑等遮光性物質的光刻 膠構成。即可以在基板的一面上涂布含有碳黑的光刻膠，然后對光刻膠曝光/顯影，由 此形成所定圖案的光闌。作為一例，舉例如形成光闌20的例子，如圖7所示，對基板10 涂布含有碳黑的光刻膠20B并曝光顯影，殘存的光刻膠20B就此作為光闌20使用。此 時，可以省去金屬膜20A、20B的有關工序(濺射和鍍氣、腐蝕等)，能夠簡化晶圓透鏡 21的制造工序。第2實施方式第2實施方式不同于第1實施方式的主要內容如下，除此之外與第1實施方式相 同。如圖8所示，對晶圓透鏡1疊層晶圓透鏡10，構成晶圓透鏡聚合體100。在晶 圓透鏡1的樹脂部5的下方通過粘結層142粘結著隔離件140。隔離件140是由玻璃或透 明樹脂構成的圓盤狀部件，隔離件140在晶圓透鏡1的與透鏡52相應的位置上形成了開 口(透鏡52從該開口露出)。粘結層142由光固化性樹脂粘結劑142A構成。晶圓透鏡1和晶圓透鏡101之間也通過粘結層152、154設置了隔離件150。隔 離件150也是由玻璃或透明樹脂構成的圓盤狀部件，隔離件150在晶圓透鏡1的與透鏡42 和晶圓透鏡101的與透鏡52相應的位置上形成了開口(透鏡42、52從該開口露出)。粘 結層152、154與粘結層142相同，也由光固化性樹脂粘結劑152A、154A構成。晶圓透鏡101上代替晶圓透鏡1的光闌20、30采用光闌120、130。光闌120、 130與晶圓透鏡1的光闌20、30圖案形狀略有不同。如圖9所示，光闌120上沒有形成 調準標志14a、24b、24c,并由金屬膜120A構成。光闌130是圍著透光部32形成金屬 膜130A，沒有圖2的開34c。本實施方式中，隔離件150 (粘結層154)對著沒有形成光 闌130的部位。光闌120、130也可以由遮光性的光刻膠和硅成膜物、碳成膜物等構成。接下去對晶圓透鏡聚合體100的制造方法作說明。按照圖3(a) (d)的工序制造晶圓透鏡1，對制成的晶圓透鏡1立設隔離件 140。具體如圖10(a)所示，在晶圓透鏡1樹脂部50的上面上或隔離件140的下面上涂布 粘結劑142A，對晶圓透鏡1載置隔離件140。然后從隔離件140上方照光使粘結劑142A 固化，將隔離件140固定在晶圓透鏡1上。
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然后與固定隔離件140相同，如圖10(b)所示，對晶圓透鏡1樹脂部40固定隔 離件150 (由此制成的制造物稱為“前驅體160A”)。與圖10的工序分開，另行制造晶圓透鏡101的一部分。具體如圖11(a)所示， 采用周知的光蝕刻技術、圖形反轉去膠技術，在玻璃基板10上形成金屬膜130A，形成光 闌130。此時，作為掩模，采用的掩模具有能夠形成光闌130的圖案形狀。然后與形成晶圓透鏡1的樹脂部50 (透鏡52)相同，如圖11(b)所示，在主模80 的腔82中充填樹脂50A，在該狀態(tài)下照光，形成樹脂部50 (由此制成的制造物稱為“前 驅體 160B，，)。然后如圖12(a)所示，在前驅體160A的隔離件150的上面上或前驅體160B的 樹脂部50的下面上涂布粘結劑154A，在前驅體160A上載置前驅體160B。然后，從前 驅體160B的玻璃基板10的上方照光，使粘結劑154A固化，在前驅體160A、160B之間 固定隔離件150。然后如圖12(b)所示，采用周知的光蝕刻技術、圖形反轉去膠技術，在前驅體 160B的玻璃基板10上形成金屬膜，形成光闌120。此時，作為掩模，優(yōu)選采用在與前 驅體160A的光闌20的調準標志24a、24b、24c的任意一個相應的位置上備有定位部的掩 模，防止光闌120相對光闌20在水平方向位置偏離。圖12(a)、(b)的工序中，前驅體160B玻璃基板10的上面(沒有形成光學面的 面)上當初沒有形成光闌120，而是在用粘結劑154A粘結前驅體160B和前驅體160A之后 形成光闌120的，但是，也可以在粘結前驅體160B和前驅體160A之前，在前驅體160B 玻璃基板10的上面上，對著粘結隔離件150的部位，在前驅體160B玻璃基板10上預先 形成光能夠入射的光闌圖案，就此將該前驅體160B粘結到前驅體160A上。然后與形成晶圓透鏡1的樹脂部40 (透鏡42)相同，如圖12(c)所示，在主模60 腔62中充填樹脂40A，在該狀態(tài)下照光，形成樹脂部40。此時，優(yōu)選在圖12(b)工序 中，對光闌120在與前驅體160A的調準標志24a相應的位置上形成開口，通過該開口使 主模60的定位部64與調準標志24a —致，這樣能夠防止前驅體160B上的樹脂部40相對 光闌20在水平方向上位置偏離。然后從主模60脫模形成了樹脂部40的玻璃基板10，晶圓透鏡聚合體100制成。上述本實施方式中，因為在制造前驅體160B的工序中不在對著隔離件150的位 置上形成光闌130(參照圖11)，所以在粘結前驅體160A和前驅體160B時，粘結劑154A 固化用照射光經由前驅體160B的玻璃基板10直接入射到粘結劑154A(參照圖12(a))， 能夠可靠地使粘結劑154A固化。上述實施方式中，作為前驅體160A，說明的是在玻璃 基板上接合了分開的隔離件140、150的例子，但可以如圖18所示，將通過對玻璃基板 250形成透鏡樹脂部250A而一體形成了規(guī)定與其他基板之間間隔的隔離部251A的構造 體A，接合到其他基板上。同樣也可以是接合到一體形成了隔離部251B的構造體B的 結構。此時，粘結劑252被涂布在各構造體A、B上形成的隔離部251A和251B的接 合部的至少一個上，然后接合構造體A、B，照光固化。此時，為了使光闌254不妨礙向固化粘結劑的光照射，可以采取如圖18所示的 結構，只在構造體A的基板兩面上形成光闌254，從構造體B的底部一側向粘結劑照射
10光。也可以在對構造體A接合構造體B之后，在構造體B的底部一側成型相當于透 鏡的樹脂部250A、通過粘結劑接合另外的隔離件253。此時，如圖19所示，也可以在接合著隔離件253的玻璃基板的底面一側，事先 在沒有涂布粘結劑的部位上形成光闌。變形例1也可以用磨砂玻璃來構成隔離件140、150，優(yōu)選使孔部分(與透鏡42、52相應 的開口部分)側壁的表面粗糙度Ra在Ο. μιη以上。因為隔離件是通常的玻璃，在玻璃 平板的基板表面上用光固化性樹脂粘結劑等粘結。但是，玻璃一般反射照射光，尤其是 在入射角大的條件下，從空氣能夠入射到玻璃內的光量將減少到幾分之一，即使照光， 光也不能充分到達粘結劑，會出現粘結不可靠之問題。但是通過上述結構，例如舉例使粘結劑142Α固化的情況作說明的話則如圖 10(a)所示，即使是光從隔離件140的斜上方入射時，光在隔離件140的側壁上也不全反 射地入射到隔離件140上色散，在隔離件140中傳播，到達粘結劑142Α。因此，能夠促 進粘結劑142Α固化。于是能夠可靠地粘結隔離件140和一方的晶圓透鏡，疊層另一方的 晶圓透鏡。尤其是使粘結劑固化的光的入射方向，通常為了避開成為光闌的陰影而在成型 的光學面的光軸方向，但是，這對被隔離件空出的光路孔的側壁來說是非常淺的角度 (入射角大)，所以，側壁的表面粗糙度小的話入射光量的大部分將反射。從光的散射觀 點來說，有波長程度障礙物的話將產生瑞利散射，所以，隔離件側壁上有該程度大小的 表面粗糙度的話，可以期待入射光因散射效果而進入隔離件內。一般表面粗糙度的平均 凹凸寬度(Rz、Rty等)值是平均表面粗糙度Ra的3至4倍，因此，散射物大小的Rz、 Rty值在波長程度的話，為了得到散射效果可以說優(yōu)選Ra值大概在0.1 μ m以上。Ra值 太大的話側壁面成為完全破碎面容易缺損不優(yōu)選，所以上限值大概在Iym程度。變形例2至于晶圓透鏡101的光闌130、樹脂部50，因為在粘結前驅體160A和前驅體 160B時不精密定位，所以，晶圓透鏡1的透鏡42、52和晶圓透鏡101的透鏡52可能會 有一些偏離。因此，可以多少降低樹脂部50的透鏡52的光學精度，或可以不形成光闌 130、樹脂部50，就此將前驅體160B的玻璃基板10粘結到前驅體160A上。變形例3粘結劑142A、152A、154A改用光/熱固化并用的樹脂粘結劑的場合，使它們固 化時，可以先照光作半固化，然后加熱完全固化。變形例4晶圓透鏡聚合體100是被按各透鏡42、52切斷后用在攝像裝置的光學系統(tǒng)等中 的，對晶圓透鏡1單體重疊晶圓透鏡101和隔離件140、150，相應地厚度增大。因此， 透鏡42、52之間的切斷部位C上(參照圖12(c))可以不形成光闌20、30、120，使切斷 處理容易進行。第3實施方式第3實施方式是在第1實施方式的圖3(d)的工序中如圖13所示，使用第1夾具210形成樹脂部50，并且在第2實施方式的圖10(a)的工序中如圖15所示，使用按壓部 230及第2夾具220粘結隔離件140的情況，此外與第1實施方式相同。本來，作為高精 度晶圓透鏡的要求規(guī)格，在玻璃平板的兩面上形成光學部件時，使相互配置在上下的二 個光學部件的軸上厚分別為一定。但是，以往是通過光學部件成型材料的固化性樹脂的 量、粘度以及成型模具向玻璃平板的移動距離來規(guī)制光學部件的軸上厚的，所以，保管 和成型中的溫度變化或樹脂體積的計量誤差直接影響軸上厚，所以不能實現提高晶圓透 鏡的精度。本實施方式鑒于上述事由，目的在于提供一種能夠分別使設在兩面上的光學部 件的軸上厚一定、制造高精度晶圓透鏡的晶圓透鏡的制造方法，以及疊層多個晶圓透鏡 制造晶圓透鏡聚合體的晶圓透鏡聚合體的制造方法。達成上述目的的一結構如下。一種在基板的一面上設固化性樹脂的第1光學部件、在所述基板的另一面上設 固化性樹脂的第2光學部件的晶圓透鏡的制造方法，其中，使用具有所述第1光學部件成 型面的第1主成型模具，在所述基板的一面上成型所述第1光學部件，使用第1夾具，該 第1夾具備有所述第1光學部件側的表面所碰到的第1碰到面和具有所述第2光學部件成 型面的第2主成型模具上的按壓所述基板的所述另一面的按壓面所碰到的第2碰到面，使 用該第1夾具，使所述第1光學部件側的表面碰到所述第1碰到面，在所述基板的所述另 一面和所述第2主成型模具的成型面之間充填所述固化性樹脂，通過使所述按壓面碰到 所述第2碰到面，成型所述第2光學部件。另一結構如下。一種通過隔離件上下相互疊層用上述晶圓透鏡制造方法制成的 晶圓透鏡、制造晶圓透鏡聚合體的晶圓透鏡聚合體的制造方法，在一個晶圓透鏡的所述 第2光學部件側的表面上配置所述隔離件的一面，使用按壓所述隔離件另一面的按壓部 和第2夾具，該第2夾具備有一個晶圓透鏡的所述第1光學部件側的表面所碰到的第3碰 到面和碰到所述按壓部的按壓所述隔離件另一面的按壓面的第4碰到面，使用按壓所述 隔離件另一面的按壓部和該第2夾具，使所述一個晶圓透鏡的所述第1光學部件側的表面 碰到所述第3碰到面，在所述一個晶圓透鏡的所述第2光學部件側的表面和所述隔離件的 一面之間涂布光固化性樹脂粘結劑，用所述按壓部按壓所述隔離件的另一面，使所述按 壓面碰到所述第4碰到面，然后照射光，粘結所述隔離件。如圖13所示，第1夾具210具有基臺211，在基臺211的上面上形成了載置晶圓 透鏡1的凹部212。該凹部212的中心是上下開口的，晶圓透鏡1被載置在形成凹部212 的底面213上。底面213被作為樹脂部40的下面外周緣所碰到的第1碰到面213A?；?臺211的上面214被作為按壓主模80中玻璃基板10的上面上被充填的樹脂50A的按壓面 81所碰到的第2碰到面214A。使用這種第1夾具210先使樹脂部40的下面外周緣碰到第1碰到面213A。然 后在玻璃基板10上載置單體狀態(tài)的樹脂50A，從上方使主模80向下方移動，使主模80 的按壓面81碰到第2碰到面214A。由此在主模80的腔82中充填樹脂50A。然后與第1實施方式相同，照光使樹脂50A固化，由此形成樹脂部50(透鏡 52)。如圖14所示，上述第1夾具210也可以是在基臺211a的上面上設置夾具部215a的結構。此時，基臺211a的上面被作為第1碰到面213Aa，夾具部215a的上面被作為 第2碰到面214Aa。這樣，使第1夾具210a分割成基臺211a和夾具部215a的話，只要 適當改變夾具215a的高度，便能夠容易地調整樹脂部50光軸方向的高度。接下去如圖15所示，使用按壓部230及第2夾具220，首先如上所述，在制成的 晶圓透鏡1上載置隔離件140。按壓部230是按壓載置在晶圓透鏡1樹脂部50上面上的隔離件140的上面的部 分。按壓部230的按壓面231是水平面。第2夾具220形狀基本上與第1夾具210相同，但與第1夾具210相比，第3碰 到面223A和第4碰到面224A之間的高度恰好增加隔離件140的高度高低。具體如下， 第2夾具220具有形成了凹部222的基臺221。形成凹部222的底面223被作為樹脂部 40的下面外周緣所碰到的第3碰到面223A?；_221的上面224被作為碰到按壓部230 的按壓面231的第4碰到面224A。使用這種第2夾具220先使樹脂部40的下面外周緣碰到第3碰到面223A。接 下去在樹脂部50的上面上或隔離件140的下面上涂布粘結劑142A，載置隔離件140。然 后使按壓部230移到下方，使按壓部230的按壓面231碰到第4碰到面224A。由此隔離 件140被按壓在樹脂部50上。然后從隔離件140上方照光，使粘結劑142A固化，由此將隔離件140粘結在晶 圓透鏡1上。如圖16所示，上述第2夾具220也可以是在基臺221a的上面上依次設置2個夾 具部226a、227a之結構。此時，基臺221a的上面被作為第3碰到面223Aa，夾具部227a 的上面被作為第4碰到面224Aa。這樣，使第2夾具220a分割成基臺221a和2個夾具部226a、227a的話，只要改 變夾具部227a的高度，便能夠容易地調整隔離件140的高度位置。上述實施方式中，以第1夾具210的第1碰到面213A為基準面，先使樹脂部40 的下面碰到第1碰到面213A，再使主模80的按壓面81碰到第2碰到面214A按壓主模 80腔82與玻璃基板10的上面之間的樹脂50A。因此，即使基板厚度有參差，也能夠保 持第1碰到面213A與第2碰到面214A之間的距離為一定。于是能夠得到2個透鏡42、 52的軸上厚M(參照圖8)是一定的高精度晶圓透鏡1。在制造晶圓透鏡1之后，以第2夾具220的第3碰到面223A為基準面，先使樹 脂部40的下面碰到第3碰到面223A，再使按壓部230的按壓面231碰到第4碰到面224A 按壓隔離件140的下面與樹脂部50的上面之間的粘結劑142A。因此，能夠保持第3碰 到面223A與第4碰到面224A之間的距離為一定。于是，能夠將該晶圓透鏡1的透鏡52 與晶圓透鏡1上方疊層的其他晶圓透鏡101的下面?zhèn)鹊耐哥R42之間的面距離(例如圖8 中晶圓透鏡1的透鏡42與晶圓透鏡101的透鏡52之間的面距離N)保持為一定。變形例變形例中如圖17(a)所示，在玻璃基板10的下面上形成樹脂部50，使用按壓部 330和第3夾具310粘結隔離件140。然后如圖17(b)所示，使用第4夾具320在玻璃基 板10的上面上形成樹脂部40。圖17(a)、(b)的工序中，玻璃基板10的上面(沒有形成光學面的面)上當初不形成光闌20，而是在將隔離件140粘結到玻璃基板10上之后形成光闌20，但也可以在粘 結隔離件140之前，預先在玻璃基板10的上面上形成光闌20，對該玻璃基板10粘結隔離 件 140。第3夾具310具有基臺311，基臺311的上面上形成了載置隔離件140的凹部 312。形成凹部312的底面313被作為隔離件140的下面所碰到的第5碰到面313A?；?臺311的上面314被作為碰到按壓部330的按壓面331的第6碰到面314A。使用這種按壓部330及第3夾具310，先使隔離件140的下面碰到第5碰到面 313A，將隔離件140載置到所定位置。此時，在隔離件140的上面上或樹脂部50的下面 上涂布粘結劑142A。然后用按壓部330全面吸住玻璃基板10的上面，在該狀態(tài)下使按 壓部330向下方移去，使按壓部330的按壓面331碰到第6碰到面314A。由此，用樹脂 部50的下面按壓隔離件140的上面。然后從隔離件140的下方照光，使粘結劑142A固化，由此在樹脂部50上粘結隔 離件140。接下去。在如上所述粘結了隔離件140的玻璃基板10的上面上，使用第4夾具 320，形成樹脂部40。第4夾具320形狀基本上與第3夾具310相同，但與第3夾具310相比，第7碰 到面323A和第8碰到面324A之間的高度恰好增加光闌20的厚度高低。具體如下，第 4夾具320具有形成了凹部322的基臺321。形成凹部322的底面323被作為隔離件140 的下面所碰到的第7碰到面323A?；_321的上面324被作為主模60的按壓面61所碰 到的第8碰到面324A。使用這種第4夾具320先使隔離件140的下面碰到第7碰到面323A。然后在玻 璃基板10上載置單體狀態(tài)的樹脂40A，從上方使主模60向下方移動，使主模60的按壓 面61碰到第8碰到面324A。由此在主模60的腔62中充填樹脂40A。然后與第1實施方式相同，照光使樹脂40A固化，由此形成樹脂部40 (透鏡 42)。上述變形例中，以第3夾具310的第5碰到面313A為基準面，先使隔離件140 的下面碰到第5碰到面313A，再使按壓部330的按壓面331碰到第6碰到面314A按壓 隔離件140的上面與樹脂部50的下面之間的粘結劑142A。因此，能夠保持第5碰到面 313A與第6碰到面314A之間的距離為一定。于是，能夠將該晶圓透鏡1的透鏡52與晶 圓透鏡1下方疊層的其他晶圓透鏡101的上面?zhèn)鹊耐哥R42之間的面距離(例如圖8中所 示的面距離N)，保持為一定。粘結隔離件140之后，以第4夾具320的第7碰到面323A為基準，先使隔離件 140的下面碰到該第7碰到面323A，再使主模60的按壓面61碰到第8碰到面324A按壓 主模60腔62與玻璃基板10的上面之間的樹脂40A。因此，即使基板厚度有參差，也能 保持第17碰到面323A與第8碰到面324A之間的距離為一定。于是能夠得到2個透鏡 42、52的軸上厚M(參照圖8)為一定的高精度晶圓透鏡1。符號說明1晶圓透鏡10玻璃基板
20光闌(第1光闌)
20A金屬膜
22透光部
24a、24b、24c調準標志
30光闌(第2光闌)
30A金屬膜
32透光部
34c 開口
40樹脂部(第1光學部件)
40A樹脂
42透鏡
50樹脂部(第2光學部件)
50A樹脂
52透鏡
60主模(第1主成型模具)
62腔
64定位部
70母主模(母模具)
72凸部
74定位部
80主模(第2主成型模具)
81按壓面
82腔
84定位部
100晶圓透鏡聚合體
101晶圓透鏡
120光闌
130光闌
134 開口
140隔離件
142粘結層
142A粘結劑
150隔離件
152、154粘結層
152A、154A粘結劑
160A、160B前驅體
210第1夾具
213A第1碰到面
214A第2碰到面
說明書12/13頁
15
220第2夾具
223A第3碰到面
224A第4碰到面
230按壓部
231按壓面
權利要求
1.一種晶圓透鏡聚合體的制造方法，晶圓透鏡聚合體備有第1基板，其具有正面 和反面，在所述正面和反面的至少一個面上設固化性樹脂的多個光學部件；第2基板， 被接合在所述第1基板的正面或反面；光闌部件，被設置在所述第1基板和所述第2基板 之間，對所述光學部件調整入射光量；所述第1基板和所述第2基板通過光固化性樹脂粘 結劑接合，晶圓透鏡聚合體制造方法的特征在于，備有下述各工序粘結劑涂布工序，在所述第1基板的與所述第2基板接合的接合部上或所述第2基板 的與所述第1基板接合的接合部上，涂布光固化性樹脂粘結劑；光闌部件形成工序，在所述第1基板和所述第2基板之間形成光闌部件；光固化工序，在所述光闌部件形成工序之后，對在所述粘結劑涂布工序涂布的粘結 劑照射光，使所述粘結劑的固化進展；其中，所述光闌部件被形成在不妨礙所述光固化工序照射的光到達所述粘結劑的位 置上。
2.一種晶圓透鏡的制造方法，晶圓透鏡是在具有正面和反面的基板的一面上設多個 固化性樹脂的第1光學部件，在另一面上設多個固化性樹脂的第2光學部件，在所述基板 的正面或反面的各個所述多個第1或第2光學部件中設光闌部件，晶圓透鏡制造方法的特 征在于，備有下述各工序在所述基板的所述一面上形成調準標志之工序；在相對所述調準標志定位具有所述第1光學部件成型面的第1成型模具的狀態(tài)下，在 所述第1成型模具和所述基板之間充填所述固化性樹脂，使之固化成型所述第1光學部件 之工序；在所述基板的正面或反面上形成光闌部件之工序；在相對所述調準標志定位具有所述第2光學部件成型面的第2成型模具的狀態(tài)下，在 所述第2成型模具和所述基板之間充填所述固化性樹脂，使之固化成型所述第2光學部件 之工序；其中，由形成所述光闌部件的工序形成的光闌部件，被形成在不妨礙相對所述調準 標志定位所述第1或第2成型模具的位置上。
3.如權利要求2中記載的晶圓透鏡的制造方法，其特征在于，由形成所述光闌部件的 工序形成的光闌部件，被形成了開口，該開口是為了不妨礙在定位所述調準標志和所述 第1或第2成型模具時采用的顯微鏡的對焦。
4.如權利要求2或3中記載的晶圓透鏡的制造方法，其特征在于，形成所述光闌部件 的工序，是在所述基板的正面及反面的至少一面上形成的工序。
5.—種晶圓透鏡聚合體的制造方法，用來在基板的一面上形成光闌部件，并在所述 光闌部件表面設固化性樹脂光學部件構成晶圓透鏡，然后墊入隔離件上下疊層該晶圓透 鏡，制造晶圓透鏡聚合體，晶圓透鏡聚合體制造方法的特征在于，在一個晶圓透鏡的一面和所述隔離件的一面之間，涂布光固化性樹脂粘結劑，通過 照光粘結所述隔離件和所述一個晶圓透鏡，在所述另一個晶圓透鏡上的與所述隔離件的另一面相應的位置上，不形成所述光闌部件，在所述另一個晶圓透鏡的對著所述一個晶圓透鏡的面的、沒有形成所述光闌部件的 部位上，配置所述隔離件的另一面，在所述隔離件的另一面和所述另一個晶圓透鏡的沒有形成所述光闌部件的部位之 間，涂布所述粘結劑，通過照光粘結所述隔離件和所述另一個晶圓透鏡。
6.如權利要求1中記載的晶圓透鏡聚合體的制造方法，其特征在于，所述光闌部件被 形成在與所述第2基板接合的所述第1基板的面上。
7.如權利要求1中記載的晶圓透鏡聚合體的制造方法，其特征在于，所述第2基板是隔離部件，該隔離部件在與所述第1基板的多個光學部件相應的位置上形成了多個開□。
8.如權利要求1中記載的晶圓透鏡聚合體的制造方法，其特征在于，所述光闌部件是 在所述第1基板的正面或反面的一面上涂布含有碳黑的光刻膠(光阻材料)后、曝光/顯 影所述光刻膠而形成的。
9.一種晶圓透鏡的制造方法，晶圓透鏡是在基板的一面上設第1光闌部件，在所述 第1光闌部件表面上設固化性樹脂的第1光學部件，在所述基板的另一面上設第2光闌部 件，在所述第2光闌部件表面上設固化性樹脂的第2光學部件，晶圓透鏡制造方法的特征 在于，在所述基板的所述一面上形成多個調準標志及所述第1光闌部件，然后，在相對所 述多個調準標志中的所定調準標志定位具有所述第1光學部件成型面的第1成型模具的狀 態(tài)下，在所述第1光闌部件表面和所述第1成型模具之間充填所述固化性樹脂，使之固化 成型所述第1光學部件，然后，在相對所述多個調準標志中的所定調準標志在所述基板的所述另一面上定位 掩模的狀態(tài)下，形成所述第2光闌部件，然后，在相對所述多個調準標志中的所定調準標志定位具有所述第2光學部件成型 面的第2成型模具的狀態(tài)下，在所述第2光闌部件表面和所述第2主成型模具之間充填所 述固化性樹脂，使之固化成型所述第2光學部件。
全文摘要
為了提供一種能夠可靠地粘結晶圓透鏡和隔離件的晶圓透鏡聚合體的制造方法，晶圓透鏡聚合體備有至少在一面上設置了多個固化性樹脂光學部件的第1基板；與第1基板接合的第2基板；被設在第1基板和第2基板之間的光闌部件；通過光固化性樹脂粘結劑第1基板和第2基板制造晶圓透鏡聚合體，作為其制造方法，備有在接合部分涂布光固化性樹脂粘結劑的粘結劑涂布工序；形成光闌部件的工序；在光闌部件形成工序后，對在粘結劑涂布工序涂布的粘結劑照光使所述粘結劑的固化進展的光固化工序；其中，光闌部件被形成為不妨礙在光固化工序照射的光到達粘結劑。
文檔編號G02B3/00GK102016653SQ20098011446
公開日2011年4月13日 申請日期2009年4月8日 優(yōu)先權日2008年4月28日
發(fā)明者岡崎直子, 齋藤正, 細江秀 申請人:柯尼卡美能達精密光學株式會社