(57)【要約】【課題】  レンズ素子をシリコンＶ溝基板上に効率的に実装でき，製造コストを下げることの可能な，新規かつ改良された光学素子の製造方法を提供する。【解決手段】  支持層１０２上に酸化層１０４を形成し，シリコン酸化膜の上面にレンズ素子１２０を形成するレンズ素子形成工程と，レンズ素子の側面にはんだ接続用金属のコーティングを施すコーティング工程と，シリコン酸化膜を除去してレンズ素子を単離する単離工程とを含む。これにより，レンズ素子の側壁にはんだ接着用金属を容易に形成することができる。レンズ素子の側壁にはんだ接着用金属を形成することにより，はんだ接着が可能なレンズ素子の作製が可能となる。すなわち，レンズ素子をＶ溝基板３００に固定する際に，はんだを用いて容易にＶ溝基板に固定することが可能である。【選択図】  図２
2006251691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のシリコン基板上に第１のシリコン酸化膜を形成し，前記第１のシリコン酸化膜の上面にレンズ素子を形成するレンズ素子形成工程と，
前記レンズ素子の側面にはんだ接続用金属のコーティングを施すコーティング工程と，
前記第１のシリコン酸化膜を除去して前記レンズ素子を単離する単離工程と，
を含むことを特徴とする，光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記レンズ素子形成工程は，
前記第１のシリコン酸化膜上に第２のシリコン基板を形成する工程と，
前記第２のシリコン基板の上面にレンズ部を形成する工程と，
前記第２のシリコン基板をエッチング処理して，前記レンズ素子を形成する工程と，
を含むことを特徴とする，請求項１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項３】
前記レンズ素子形成工程と前記コーティング工程との間に，前記レンズ素子の上面に第２のシリコン酸化膜を形成する工程をさらに含み，
前記単離工程において，前記第１のシリコン酸化膜および前記第２のシリコン酸化膜を除去することを特徴とする，請求項１または２に記載の光学素子の製造方法。
【請求項４】
前記はんだ接続用金属は，フッ酸に対して腐食しない金属であることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
【請求項５】
前記コーティング工程は，前記はんだ接続用金属を蒸着することにより行うことを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
【請求項６】
前記蒸着するはんだ接続用金属は， Ｃｕ（０．２μｍ）／Ｎｉ（０．１μｍ）およびＮｉ８０Ｃｒ２０（０．２μｍ）／Ｎｉ（０．１μｍ）からなることを特徴とする，請求項５に記載の光学素子の製造方法。
【請求項７】
前記コーティング工程は，前記はんだ接続用金属を無電解メッキすることにより行うことを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
【請求項８】
前記無電解メッキするはんだ接続用金属は，Ｃｕ（０．５μｍ）／Ｎｉ（０．１μｍ）からなることを特徴とする，請求項７に記載の光学素子の製造方法。
【請求項９】
前記コーティング工程は，前記はんだ接続用金属を電解メッキすることにより行うことを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
【請求項１０】
前記電解メッキするはんだ接続用金属は，Ｃｕ（０．５μｍ）／Ｎｉ（０．２μｍ）からなることを特徴とする，請求項９に記載の光学素子の製造方法。
【請求項１１】
さらに，支持基板上に前記レンズ素子を固定するための固定溝を形成する工程と，
前記固定溝にはんだを形成する工程と，
前記固定溝に前記レンズ素子を固定するレンズ素子固定工程と，
を含み，
前記レンズ素子形成工程において，前記固定溝に適合する形状の固定部を前記レンズ素子に形成することを特徴とする，請求項１〜１０のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
【請求項１２】
前記レンズ素子固定工程は，
液体中に前記レンズ素子と前記支持基板の固定溝とを浸し，液体中自己配列作用により，前記固定溝に前記レンズ素子の固定部を固定することを特徴とする，請求項１１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項１３】
前記レンズ素子の固定部は，前記レンズ素子の中心から非対称に形成されることを特徴とする，請求項１１または１２に記載の光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，通信機器やコンピュータ用のデバイスとして用いられる光学素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回折光学素子を用いたマイクロレンズや微小光学素子は，ＣＤ等の光ディスク再生装置や光通信用の光学部品として使用されている。これらの回折光学素子は，円筒形状あるいはかまぼこ型の形状をしており，フォトリソグラフィーとエッチングを数回繰り返すことにより作製される（例えば，特許文献１参照。）。これらマイクロレンズや微小光学素子は１００μｍ〜数百μｍ角程度の大きさとなっている。
【０００３】
マイクロレンズの製造用基板としては，ＬＳＩ製造に用いられている一般的なシリコンウエハあるいはＳＯＩ（シリコン−オン−インシュレータ）ウエハが用いられる。レンズ単体として分離するために，基板裏面の研磨が行われたり，ＳＯＩウエハでは酸化膜層をエッチングにより除去する方法がある。裏面を除去したレンズはバー状に分離され，レンズ間のほぼ中間部で切断されてマイクロレンズとして使用される（例えば，特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】エレクトロニクス実装学会誌  Vol.5,No.5(2002)p.p.466-472
【特許文献２】特開２００３−１６１８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで，上述のようなレンズ素子をシリコンＶ溝基板上に実装する場合，接着剤やはんだを用いてレンズ素子をシリコンＶ溝基板上に固定する必要がある。はんだ接着を行うためにはレンズ側壁にはんだとなじみの良い金属を形成する必要があるが，数百μｍ程度の大きさのレンズ側壁に真空蒸着などで１個づつ金属を形成することは非常に手間がかかり，実用上不可能である。また，レンズ素子をシリコンＶ溝基板上に配置する場合，フリップチップポンダなどを用いて実装することが一般的であるが，実装コストを下げて，さらに高精度で実装する方法の開発が望まれている。
【０００６】
本発明は，従来技術が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，レンズ素子をシリコンＶ溝基板上に効率的に実装でき，製造コストを下げることの可能な，新規かつ改良された光学素子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】
【０００７】
上記課題を解決するため，本発明によれば，第１のシリコン基板（１０２）上に第１のシリコン酸化膜（１０４）を形成し，第１のシリコン酸化膜の上面にレンズ素子（１２０）を形成するレンズ素子形成工程と，レンズ素子の側面にはんだ接続用金属（１１０）のコーティングを施すコーティング工程と，第１のシリコン酸化膜を除去してレンズ素子を単離する単離工程と，を含むことを特徴とする，光学素子の製造方法が提供される（請求項１）。
【０００８】
かかる製造方法によれば，レンズ素子の側壁にはんだ接着用金属を容易に形成することができる。レンズ素子の側壁にはんだ接着用金属を形成することにより，はんだ接着が可能なレンズ素子の作製が可能となる。すなわち，レンズ素子を支持基板に固定する際に，はんだを用いて容易に支持基板に固定することが可能である。
【０００９】
レンズ素子形成工程は，第１のシリコン酸化膜上に第２のシリコン基板（１０６）を形成する工程と，第２のシリコン基板の上面にレンズ部（１０６ａ）を形成する工程と，第２のシリコン基板をエッチング処理して，レンズ素子を形成する工程と，を含むようにしてもよい（請求項２）。かかる工程によれば，第１のシリコン基板上にレンズ素子（マイクロレンズアレイ）を容易に形成することが可能である。
【００１０】
レンズ素子形成工程とコーティング工程との間に，レンズ素子の上面に第２のシリコン酸化膜（１０８）を形成する工程をさらに含み，単離工程において，第１のシリコン酸化膜および第２のシリコン酸化膜を除去するようにしてもよい（請求項３）。レンズ素子の上面，すなわち，レンズ部が形成される面に第２のシリコン酸化膜を形成することにより，レンズ部にはんだ接着用金属が付着するのを防止することができる。そして，第２のシリコン酸化膜は単離工程において第１のシリコン酸化膜とともに除去することができる。
【００１１】
はんだ接続用金属は，フッ酸に対して腐食しない金属とすることができる（請求項４）。単離工程においてフッ酸を使用しても，はんだ接続用金属に影響を与えることがない。
【００１２】
コーティング工程は，種々の方法により行うことができる。例えば以下のように行うことができる。第１の方法として，コーティング工程を，はんだ接続用金属を蒸着することにより行うことが可能である（請求項５）。イオンコーティング法などの蒸着法によれば，レンズ素子の所定の面（側壁）にのみ，はんだ接着用金属を形成することが可能である。
【００１３】
蒸着するはんだ接続用金属は，例えば，Ｃｕ（０．２μｍ）／Ｎｉ（０．１μｍ）およびＮｉ８０Ｃｒ２０（０．２μｍ）／Ｎｉ（０．１μｍ）からなるものを用いることが可能である（請求項６）。Ｃｕ（０．２μｍ）／Ｎｉ（０．１μｍ）およびＮｉ８０Ｃｒ２０（０．２μｍ）／Ｎｉ（０．１μｍ）からなる金属は，フッ化水素酸溶液（ＨＦ溶液）に対して十分な耐性を示すとともに，十分なはんだ接着力を示す。
【００１４】
第２の方法として，コーティング工程を，はんだ接続用金属を無電解メッキすることにより行うことが可能である（請求項７）。無電解メッキによれば，側壁全体に均一に金属膜を形成することが可能であり，形成されたレンズ素子の側壁が隣接している場合においても，メッキ液が十分に浸透する距離であればレンズ素子の側壁にはんだ接着用金属を形成することが可能である。このため，シリコン基板に対しレンズ素子を高密度に作製することが可能である。
【００１５】
無電解メッキするはんだ接続用金属は，Ｃｕ（０．５μｍ）／Ｎｉ（０．１μｍ）からなるものを用いることが可能である（請求項８）。Ｃｕ（０．５μｍ）／Ｎｉ（０．１μｍ）からなる金属は，フッ化水素酸溶液（ＨＦ溶液）に対して十分な耐性を示すとともに，十分なはんだ接着力を示す。
【００１６】
第３の方法として，コーティング工程を，はんだ接続用金属を電解メッキすることにより行うことが可能である（請求項９）。電解メッキによれば，電流が流れる部分にだけ均一にはんだ接着用金属を形成することが可能であり，はんだ接着用金属がレンズ素子に与える影響を極力減らすことができる。また，形成されたレンズ素子の側壁が隣接している場合においても，メッキ液が十分に浸透する距離であればレンズ素子の側壁にはんだ接着用金属を形成することが可能である。このため，シリコン基板に対しレンズ素子を高密度に作製することが可能である。
【００１７】
電解メッキするはんだ接続用金属は，Ｃｕ（０．５μｍ）／Ｎｉ（０．２μｍ）からなるものを用いることが可能である（請求項１０）。Ｃｕ（０．５μｍ）／Ｎｉ（０．２μｍ）からなる金属は，フッ化水素酸溶液（ＨＦ溶液）に対して十分な耐性を示すとともに，十分なはんだ接着力を示す。
【００１８】
さらに，支持基板（３００）上にレンズ素子を固定するための固定溝（３２０ａ，３２０）を形成する工程と，固定溝にはんだを形成する工程と，固定溝にレンズ素子を固定するレンズ素子固定工程と，を含み，レンズ素子形成工程において，固定溝に適合する形状の固定部（２２０ａ，２２０ｂ）をレンズ素子に形成するようにしてもよい（請求項１１）。はんだを用いて，レンズ素子を支持基板に容易に実装することが可能である。なお，固定溝とは，レンズ素子の固定部に適合させるための形状であればいかなる形状であってもよく，例えば凹部であってもよい。
【００１９】
レンズ素子固定工程は，液体中にレンズ素子と支持基板の固定溝とを浸し，液体中自己配列作用により，固定溝にレンズ素子の固定部を固定（位置決め，嵌合，実装，搭載とも称される）するようにしてもよい（請求項１２）。レンズ素子を支持基板に対して一括して大量に固定することが可能である。
【００２０】
レンズ素子の固定部は，レンズ素子の中心から非対称に形成されるようにしてもよい（請求項１３）。レンズ素子の配置の裏表が逆転することを防止しながら，正確に，レンズを一括配置し，固定することが可能である。なお，レンズ素子の中心から非対称とは，レンズ素子の表裏から見た形状が異なることをいい，例えば，レンズ素子の固定部の左右の形状を変えたり，左右の配置位置を変えたり，あるいは，左右のいずれか一方にだけ固定部を設けることも可能である。
【００２１】
なお上記において，構成要素に付随して括弧書きで記した参照符号は，理解を容易にするため，後述の実施形態および図面における対応する構成要素および信号を一例として記したに過ぎず，本発明がこれに限定されるものではない。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように，本発明によれば，レンズ素子の側壁にはんだ接着用金属を容易に形成することができる。レンズ素子の側壁にはんだ接着用金属を形成することにより，はんだ接着が可能なレンズ素子の作製が可能となる。すなわち，レンズ素子を支持基板に固定する際に，はんだを用いて容易に支持基板に固定することが可能である。また，本発明の応用例およびその効果については，以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照しながら，本発明にかかる光学素子の製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２４】
（第１の実施形態）
本発明にかかる光学素子の製造方法の第１の実施形態について，図１〜図３を参照しながら説明する。本実施形態では，レンズ素子（マイクロレンズ）の側壁に金属膜を形成する方法について説明する。なお説明の便宜上，図中に示した基板，層または膜の厚みは誇張して表現されており，実際の厚みとは必ずしも一致しない。
【００２５】
まず，図１（ａ）に示したように，シリコン基板からなる支持層１０２上に，シリコン酸化膜からなる酸化層１０４を形成する。酸化層１０４は，後工程でエッチストッパとして機能する。さらに，酸化層１０４上に，シリコン基板（ＳＯＩ基板）からなるデバイス形成層１０６を形成する。デバイス形成層１０６は，後工程でレンズ素子となる。デバイス形成層１０６の厚みは，以下に説明する工程の最終形状であるレンズ素子の光軸方向の厚みと実質的に同一に形成する。
【００２６】
さらに，デバイス形成層１０６の上面にレンズ部１０６ａをｎ×ｍ個，規則的な間隔で形成する。なお図中においては，説明の便宜上，レンズ部１０６ａを３つのみ示している。かかるレンズ部１０６ａは階段形状のフレネルレンズとして形成することができる。フレネルレンズはフォトリングラフィーとエッチングを数回繰り返すことで形成することができる。
【００２７】
次いで，レンズ素子の外形形状を作製する。フォトリソグラフィーによりデバイス形成層１０６上に塗布したレジストをレンズ素子の形状にパターン加工し，このレジストをドライエッチング用のエッチングマスクとして使用し，レジスト形状をデバイス形成層１０６に転写することで，図１（ｂ）に示したレンズ素子１２０の外形形状が作製される。ここで用いられるドライエッチングの手法として，ＲＩＥ法又はＩＣＰ−Ｂｏｓｃｈ法（シリコン深掘りエッチングのプロセス）等を用いることができる。ここで，パターン加工されるデバイス形成層１０６はＳＯＩ基板であり，例えばＩＣＰ−Ｂｏｓｃｈ法により酸化層１０４に到達するまでエッチングする。
【００２８】
以上の工程を経て，図１（ｂ）に示したように，支持層１０２上にマイクロレンズアレイ（図１（ｂ）では３つのレンズ素子１２０のみを図示）が作製される。
【００２９】
図２（ａ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。レンズ素子１２０の上面には，後工程でレンズ部１０６ａに金属（はんだ接着用金属）が付着することを防止するため，シリコン酸化膜からなる酸化層１０８を，テトラエトキシシランを用いたＣＶＤ法により約１μｍ形成する。なおこの酸化層１０８は，スパッタ法により約０．２μｍのシリコン酸化膜を形成することでも実現可能であり，その場合も以降のプロセスは同様である。
【００３０】
＜蒸着工程＞
図２（ｂ）に示したように，複数のレンズ素子１２０の側壁部分に，イオンプレーティングにより一括してはんだ接着用金属１１０を蒸着する。本実施形態では，はんだ接着用金属１１０の構成は以下のような２層構造である。
（１）Ｃｕ（０．２μｍ）／Ｎｉ（０．１μｍ）
（２）Ｎｉ８０Ｃｒ２０（０．２μｍ）／Ｎｉ（０．１μｍ）
【００３１】
次いで，このシリコン基板からフッ化水素酸溶液（ＨＦ溶液）を用いて酸化層１０４，１０８を除去し，図２（ｃ）に示したように，個々のレンズ素子（マイクロレンズ）１２０が作製される。図３は，本実施形態により作製されるレンズ素子１２０の構成を示す説明図である。レンズ素子１２０の厚さは約１００μｍである。レンズ素子１２０の側壁には，はんだ接着用金属１１０が形成されている。
【００３２】
（第１の実施形態の効果）
以上説明したように，本実施形態によれば，レンズ素子１２０の側壁に容易にはんだ接着用金属１１０を形成することができる。レンズ素子１２０の側壁にはんだ接着用金属を形成することにより，はんだ接着が可能なレンズ素子１２０の作製が可能となる。すなわち，レンズ素子１２０を支持基板に固定する際に，はんだを用いて容易に支持基板に固定することが可能である。
【００３３】
はんだ接着用金属１１０は，図２（ｃ）に示した工程においてレンズ素子１２０を単離する際に使用されるフッ化水素酸溶液（ＨＦ溶液）に対して十分な耐性を示す必要があることと，はんだ接着が可能である必要がある。はんだ接着テストを行ったところ十分な接着力を示し，はんだ接続が可能であることが確認できた。
【００３４】
（第２の実施形態）
本実施形態では，レンズ素子の側壁にはんだ接着用金属を形成する方法として，無電解メッキを用いる方法について説明する。
【００３５】
本実施形態では，支持層１０２上にレンズ素子１２０を高密度に形成することができる。すなわち，図４（ａ）に示したように，デバイス形成層１０６の上面にレンズ部１０６ａを形成する際，第１の実施形態（図１（ａ））に比べて，レンズ部１０６ａの間隔を狭く形成することができる。次いで，図４（ｂ）に示したように，第１の実施形態と同様の手法で，レンズ素子１２０の外形形状を作製する。この際，隣接するレンズ素子１２０の間隔は，無電解メッキによるメッキ液が十分に浸透する距離である。
【００３６】
図５（ａ）は図４（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。レンズ素子１２０の上面には，後工程でレンズ部１０６ａに金属（はんだ接着用金属）が付着することを防止するため，酸化層１０８をＣＶＤ法により約１μｍ形成する。
【００３７】
＜無電解メッキ工程＞
図５（ｂ）に示したように，レンズ素子１２０の側壁部分に，無電解メッキにより一括してはんだ接着用金属１１０を形成する。本実施形態では，はんだ接着用金属１１０の構成は以下の通りである。
（１）Ｃｕ（０．５μｍ）／Ｎｉ（０．１μｍ）
【００３８】
次いで，このシリコン基板からフッ化水素酸溶液（ＨＦ溶液）を用いて酸化層１０４，１０８を除去し，図５（ｃ）に示したように，個々のレンズ素子（マイクロレンズ）１２０が作製される。
【００３９】
（第２の実施形態の効果）
以上説明したように，本実施形態によれば，上記第１の実施形態と同様に，レンズ素子１２０の側壁にはんだ接着用金属１１０を形成することにより，はんだ接着が可能なレンズ素子１２０の作製が可能である。また，はんだ接着用金属１１０は，図５（ｃ）に示した工程においてレンズ素子１２０を単離する際に使用されるフッ化水素酸溶液（ＨＦ溶液）に対して十分な耐性を示し，さらに，はんだ接着テストを行ったところ，十分な接着力を示した接続が可能であることが確認できた。
【００４０】
また，本実施形態では，無電解メッキによりはんだ接着用金属１１０を形成しているので，側壁全体に均一に金属膜を形成することが可能であり，また，図４（ｂ）に示すように，側壁が隣接している場合においても，メッキ液が十分に浸透する距離であればレンズ素子１２０の側壁にはんだ接着用金属１１０を形成することが可能である。このため，支持層１０２に対しレンズ素子１２０を高密度に作製することが可能である。
【００４１】
（第３の実施形態）
本実施形態では，レンズ素子の側壁にはんだ接着用金属を形成する方法として，電解メッキを用いる方法について説明する。
【００４２】
本実施形態では，図５（ａ）に示した支持層１０２の特性として，電解メッキが可能な導電性を示す必要がある。本実施形態では，デバイス形成層１０６として，０．１Ω・ｃｍの基板を使用する。
【００４３】
また，本実施形態では第２の実施形態と同様に，支持層１０２上にレンズ素子１２０を高密度に形成することができる。すなわち，図４（ａ）に示したように，デバイス形成層１０６の上面にレンズ部１０６ａを形成する際，第１の実施形態（図１（ａ））に比べて，レンズ部１０６ａの間隔を狭く形成することができる。次いで，図４（ｂ）に示したように，第１の実施形態と同様の手法で，レンズ素子１２０の外形形状を作製する。この際，隣接するレンズ素子１２０の間隔は，電解メッキによるメッキ液が十分に浸透する距離である。
【００４４】
図６（ａ）は図４（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。レンズ素子１２０の上面には，後工程でレンズ部１０６ａに金属（はんだ接着用金属）が付着することを防止するため，酸化層１０８をＣＶＤ法により約１μｍ形成する。
【００４５】
＜電解メッキ工程＞
図６（ｂ）に示したように，レンズ素子１２０の側壁部分に，電解メッキにより一括してはんだ接着用金属１１０を形成する。本実施形態ではレンズ素子１２０の側壁部分が導電性を示すことから，図６（ｃ）に示したように，レンズ素子の側壁部分にのみ，はんだ接着用金属１１０が形成される。本実施形態では，はんだ接着用金属１１０の構成は以下の通りである。
（１）Ｃｕ（０．５μｍ）／Ｎｉ（０．２μｍ）
【００４６】
次いで，このシリコン基板からフッ化水素酸溶液（ＨＦ溶液）を用いて酸化層１０４，１０８を除去し，図６（ｃ）に示したように，個々のレンズ素子（マイクロレンズ）１２０が作製される。
【００４７】
（第３の実施形態の効果）
以上説明したように，本実施形態によれば，上記第１の実施形態と同様に，レンズ素子１２０の側壁にはんだ接着用金属１１０を形成することにより，はんだ接着が可能なレンズ素子１２０の作製が可能である。また，はんだ接着用金属１１０は，図６（ｃ）に示した工程においてレンズ素子１２０を単離する際に使用されるフッ化水素酸溶液（ＨＦ溶液）に対して十分な耐性を示し，さらに，はんだ接着テストを行ったところ，十分な接着力を示した接続が可能であることが確認できた。
【００４８】
また，本実施形態では，図６（ｂ）に示すように，電流が流れる部分にだけ均一にはんだ接着用金属１１０を形成することが可能であり，はんだ接着用金属１１０がレンズ素子１２０に与える影響を極力減らすことができる。また，図４（ｂ）に示すように，側壁が隣接している場合においても，メッキ液が十分に浸透する距離であればレンズ素子１２０の側壁にはんだ接着用金属１１０を形成することが可能である。このため，支持層１０２に対しレンズ素子１２０を高密度に作製することが可能である。
【００４９】
（第４の実施形態）
本実施形態では，上記第１〜第３の実施形態の後工程として，上記第１〜第３の実施形態により製造されたレンズ素子を，Ｖ溝が形成された支持基板（以下，Ｖ溝基板という）に実装する方法について説明する。本実施形態では，Ｖ溝基板が４インチシリコンウエハ状態のままで分離切断されない状態のままで，レンズ素子を一括配置する方法を説明する。
【００５０】
図７は，本実施形態で実装を行うレンズ素子２２０の説明図である。
本実施形態のレンズ素子２２０には，後工程でＶ溝基板３００に実装するための固定部２２０ａ，２２０ｂが形成されている。固定部２２０ａ，２２０ｂの形状は，図７に示したように，左右非対称とする。かかる固定部２２０ａ，２２０ｂの形状は，図１（ｂ）に示したレンズ素子１２０の外形を形成する工程において，レジストを所定形状にパターン加工することで，第１〜第３の実施形態と同様の方法により作製することができる。
【００５１】
また，レンズ素子２２０の側壁には，上記第１〜第３の実施形態で説明した，はんだ接着用金属膜１１０が形成されている。例えば，第１の実施形態によれば，レンズ素子２２０の側壁にはＣｕ（０．２μｍ）／Ｎｉ（０．１μｍ）膜が形成されている。
【００５２】
図８はレンズ素子２２０が実装されるＶ溝基板３００の説明図である。
Ｖ溝基板３００には，レンズ素子２２０のレンズ部が実装されるＶ溝３１０と，レンズ素子２２０の固定部２２０ａ，２２０ｂが嵌合する固定溝３２０ａ，３２０ｂが形成されている。
【００５３】
Ｖ溝基板３００の固定溝３２０ａ，３２０ｂの形状は，図８に示したように，レンズ素子２２０の固定部２２０ａ，２２０ｂの形状に合わせて左右非対称とする。固定溝３２０ａ，３２０ｂには，はんだが真空蒸着により形成されている。例えば，レンズ素子２２０の側壁にＣｕ（０．２μｍ）／Ｎｉ（０．１μｍ）膜が形成されている場合，Ｖ溝基板３００の固定溝３２０ａ，３２０ｂには，Ｓｎ９５．５Ａｇ４．０Ｃｕ０．５のはんだを真空蒸着により形成することができる。
【００５４】
単離したレンズ素子２２０（例えば，約２０００個）を，エタノール（例えば，約１００ｍｌ）の中に分散させる。この溶液を，Ｖ溝基板３００を（例えば，２０度程度）傾けた状態にして，上方よりレンズ素子２２０と共に流す。溶液は循環し，（例えば，約１０分間）レンズ素子２２０と共に溶液を流しつづける。
【００５５】
レンズ素子２２０は，液体中自己配列の作用により，Ｖ溝基板３００上の全ての固定溝３２０ａ，３２０ｂとＶ溝３１０上に配置することが可能である。Ｖ溝基板３００の固定溝３２０ａ，３２０ｂの形状およびレンズ素子２２０の固定部２２０ａ，２２０ｂを左右非対称とすることで，レンズ素子２２０の配置の裏表が逆転することを防止し，正確に配置することができる。
【００５６】
レンズ素子２２０が配置されたＶ溝基板３００を所定温度の加熱炉中に所定時間保持する（例えば，加熱炉中の温度を２７５度とし，３分間保持する）。炉から取り出し，冷却後，レンズ素子２２０が固定されていることを確認することができる。レンズ素子２２０の固定完了後，Ｖ溝基板３００を所定の位置で切断することで，レンズ素子２２０が搭載された光学素子モジュールの作製が完了する。
【００５７】
（第４の実施形態の効果）
以上説明したように，本実施形態によれば，液体中自己配列作用を利用し，Ｖ溝基板３００の固定溝３２０ａ，３２０ｂの形状およびレンズ素子２２０の固定部２２０ａ，２２０ｂを左右非対称とすることで，レンズ素子の配置の裏表が逆転することを防止しながら，正確に，レンズ素子２２０を一括配置し，固定することが可能である。
【００５８】
以上，添付図面を参照しながら本発明にかかる光学素子の製造方法の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５９】
例えば，上記実施形態ではレンズ部１０６ａとして階段形状のフレネルレンズを用いたが，屈折型など，ＬＳＩプロセスを用いて基板上に作製可能な微小な光学素子を用いることが可能である。
【００６０】
上記実施形態では，はんだ接着用金属１１０の形成を２層としているが，フッ酸処理に対して十分な耐性を得ることが可能であれば３層以上あるいは単層金属を形成する構成も利用も可能である。本実施形態のマイクロレンズアレイの作製基板としてシリコン基板を用いているが，通信波長帯で光学的に透明な基板であればＧａＡｓなどの基板も使用可能である。
【００６１】
第４の実施形態では，レンズ支持部との接続をレンズの横方向２ヶ所で接続したが，レンズの表裏を識別可能なように片側１箇所でも実装可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は，通信機器やコンピュータ用のデバイスとして用いられる光学素子の製造方法に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】第２の実施形態にかかる光学素子の製造方法を示す説明図である。
【図２】第２の実施形態にかかる光学素子の製造方法を示す説明図である。
【図３】レンズ素子の説明図である。
【図４】第２の実施形態にかかる光学素子の製造方法を示す説明図である。
【図５】第２の実施形態にかかる光学素子の製造方法を示す説明図である。
【図６】第３の実施形態にかかる光学素子の製造方法を示す説明図である。
【図７】固定部が形成されたレンズ素子の説明図である。
【図８】Ｖ溝基板の説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０２  支持層（第１のシリコン基板）
１０４  酸化層（第１のシリコン酸化膜）
１０６  デバイス形成層（第２のシリコン基板）
１０６ａ  レンズ部
１０８  酸化層（第２のシリコン酸化膜）
１１０  はんだ接着用金属膜
１２０  レンズ素子
２２０  レンズ素子
２２０ａ，２２０ｂ  固定部
３００  Ｖ溝基板
３１０  Ｖ溝
３２０ａ，３２０ｂ  固定溝
【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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【図８】
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