(57)【要約】【課題】基板部とレンズ部とが一体のウェハレベルレンズアレイを成形する際に、成形される基板部やレンズ部にエアが混入することを防止できるウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニットを提供する。【解決手段】基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とを一体に成形するウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、基板部の一方の面に複数のレンズ部が一体に設けられたレンズアレイ成形体を２つ、それぞれ別々に成形し、  各レンズアレイ成形体の基板部を、レンズ部が設けられた面とは反対面側で接合して一体とする。【選択図】図１０
2011059581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とを一体に成形するウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部の一方の面に前記複数のレンズ部が一体に設けられたレンズアレイ成形体を２つ、それぞれ別々に成形し、
各レンズアレイ成形体の前記基板部を、前記レンズ部が設けられた面とは反対面側で接合して一体とするウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記２つのレンズアレイ成形体は、実質的に同等の光学特性を有する成形材料からなるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記２つのレンズアレイ成形体を、該２つのレンズアレイ成形体のうち少なくとも一方と実質的に同等の光学特性を有する材料からなる接着剤で接合するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記レンズアレイ成形体を成形する際に、成形する型に成形材料を供給し、該成形材料を硬化させている間、前記成形材料の表面にカバー部材の平坦部分を接触させるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記カバー部材が透明体であるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記カバー部材が剛体であるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記レンズアレイ成形体を接合する際に、各レンズアレイ成形体が成形された型に保持された状態とし、型同士を重ね合わせることで接合を行う場合に、型同士が各型に形成された位置決め部によって位置が合わされるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記位置決め部が、型同士の対向部に挿通されたピンであるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項９】
請求項７に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記位置決め部が、型同士の対向部に設けられたテーパ部であるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項１０】
請求項７に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記位置決め部が、型同士の対向部に設けられた段差部であるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部に、他の部材と重ね合わせるときの間隔を確保するためのスペーサを含むウェハレベルレンズアレイの製造方法。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法によって得られたウェハレベルレンズアレイ。
【請求項１３】
請求項１２に記載の前記ウェハレベルレンズアレイの前記基板部をダイシングして、前記レンズ部ごとに分断してなるレンズモジュール。
【請求項１４】
請求項１２に記載のウェハレベルレンズアレイの前記基板部をダイシングして、前記レンズ部ごとに分断してなるレンズモジュールであって、
前記レンズ部が形成された前記基板部を複数備え、複数の前記基板部同士がそれら間に前記スペーサを挟んで重ね合わされるレンズモジュール。
【請求項１５】
請求項１４に記載のレンズモジュールを備えた撮像ユニットであって、
撮像素子と、
前記撮像素子が設けられた半導体基板とを備え、
前記基板部と前記半導体基板とが、前記スペーサを介して一体に接合された撮像ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの電子機器の携帯端末には、小型で薄型な撮像ユニットが搭載されている。このような撮像ユニットは、一般に、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの固体撮像素子と、固体撮像素子上に被写体像を形成するためのレンズと、を備えている。
【０００３】
携帯端末の小型化・薄型化に伴って撮像ユニットの小型化・薄型化が要請されている。また、携帯端末のコストの低下を図るため、製造工程の効率化が望まれている。このような小型かつ多数のレンズを製造する方法としては、基板部に複数のレンズ部を形成した構成であるウェハレベルレンズアレイを製造し、該基板部を切断して複数のレンズをそれぞれ分離させることでレンズモジュールを量産する方法が知られている。
【０００４】
また、複数のレンズ部が形成された基板部と複数の固体撮像素子が形成された半導体ウェハとを一体に組み合わせ、レンズ部と固体撮像素子をセットとして含むように基板部とともに半導体ウェハを切断することで撮像ユニットを量産する方法が知られている。
【０００５】
従来、ウェハレベルレンズの製造方法としては、例えば次の工程によりウェハレベルレンズアレイを製造する例がある。このような製造方法としては下記特許文献１に示すものがある。
（１）ウェハ上に樹脂を塗布した状態で、１つの転写体（型）の形状を樹脂に転写する。
（２）型の形状を転写する工程を１５００〜２４００回程度繰り返し、１つのウェハ上に１５００〜２４００個のレンズ形状を持つマスタレンズアレイを形成する。
（３）マスタレンズアレイのレンズ面に、電鋳によってＮｉ等の金属イオンを堆積させてスタンパ（Ｎｉ電鋳型）を製造する。
（４）スタンパを一対のレンズアレイ用成形型として使用し、これら一対のレンズアレイ用成形型のうち下型に光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂を供給する。
（５）供給された樹脂を上型のレンズアレイ用成形型で押圧することによって上型及び下型の成形面に倣って樹脂を変形させる。
（６）樹脂に光又は熱を照射して硬化させることでレンズアレイを成形する。
【０００６】
また、平行平板の基板にレンズ部を接合して得られる複合レンズを有する光学系としては、例えば、特許文献２及び３に示すものがある。
【０００７】
特許文献２は、ガラス材料で形成された基板の両側にレンズ部分が接着された複合レンズを備えた撮像レンズの構成に関する。特許文献２には、複合レンズの両側のレンズ部の屈折率差が０〜０．１、かつ、アッベ数差が０〜３０となる構成が示されている。
【０００８】
特許文献３は、平行平板であるレンズ基板と、該レンズ基板の少なくとも一方の面にレンズをレンズ群として形成した撮像レンズの構成に関する。特許文献３には、正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズとのアッベ数差が１０を超える構成が示されている。
【０００９】
特許文献４は、真空状態で、光硬化性樹脂にスタンパを押圧して、該光硬化性樹脂に微細パターンを転写する装置に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第０８／１５３１０２号
【特許文献２】特許第３９２６３８０号公報
【特許文献３】国際公開第０８／１０２６４８号
【特許文献４】特開２００３−９４４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１のように、基板部とレンズ部とが同じ材料で一体に成形する場合、型に成形材料を供給したときに成形材料にエアが混入してしまうことが懸念されている。例えば、従来では、上下に一対に配置された型で成形を行うとき、下型の一箇所に成形材料を所定量だけ供給し、成形材料をスピンコートなどによって型表面に拡げていくことで、レンズ部などの形状を転写するための凹部に成形材料を埋め込んでいく工程を行う。このとき、上型を下型に供給された成形材料に押し付けるときに、特に、上型の凹部と成形材料との間にエアが混入してしまいやすい。下型の凹部と成形材料との間にも、上型ほどではないが、エアの混入が生じることがある。エアが混入すると、成形後のレンズ部の形状が変わるため、光学的な機能に影響を与えてしまうことが避けられない。
【００１２】
一方、特許文献２及び３のように、レンズアレイの基板部とレンズ部とを別の材料で構成すると基板部とレンズ部との間の界面で光の屈折が生じ、設計が複雑になる。また、撮像レンズとして用いた場合には、界面での光の反射によるフレア等に起因して画質の劣化が避けられない。
【００１３】
さらに、特許文献４のように、真空中で基板部とレンズ部とを一体成形する場合には、装置の大型化が避けられない。そのうえ、樹脂材料が真空雰囲気に曝されるため、樹脂材料の特性が変化してしまうことに起因して、所望の光学性能のレンズアレイを得ることができない。
【００１４】
本発明は、基板部とレンズ部とが一体のウェハレベルレンズアレイを成形する際に、成形される基板部やレンズ部にエアが混入することを防止できるウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とを一体に成形するウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部の一方の面に前記複数のレンズ部が一体に設けられたレンズアレイ成形体を２つ、それぞれ別々に成形し、
各レンズアレイ成形体の前記基板部を、前記レンズ部が設けられた面とは反対面側で接合して一体とするウェハレベルレンズアレイの製造方法である。
【００１６】
この製造方法は、ウェハレベルレンズアレイの一方の面側を構成するレンズアレイ成形体と、他方の面側を構成するレンズアレイ成形体とを別々に成形した後、２つのレンズアレイ成形体を接合して一体としてウェハレベルレンズアレイを得るものである。一対の型同士を重ね合わせて成形材料を挟み込んで硬化させる場合には、上側の型のレンズ部を転写するための凹部にはエアが滞留しやすく、更に型が透明でない場合にはエアが混入しているかどうかを視認することもできない。エアが成形材料に混入することによってレンズ部の形状を損なうことが懸念される。そこで、各レンズアレイ成形体を別々に成形すると、各レンズアレイを成形する際、どちらの型も転写面を上に向けた状態で材料を供給できるので比較的エアが混入しにくい状態で成形できる。また、エアが混入しているかどうかを目視で確認でき、万が一、混入している場合にはエアを追い出したり、やり直したりするなどの対処ができる。成形材料の反対側の面は平坦に形成すればよく、エアの混入を防止することができる。このため、成形したレンズ部の形状に欠損ができることを防止でき、光学的な機能に影響を与えてしまうことがない。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、基板部とレンズ部とが一体のウェハレベルレンズアレイを成形する際に、成形される基板部やレンズ部にエアが混入することを防止できるウェハレベルレンズアレイの製造方法、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュール及び撮像ユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ウェハレベルレンズアレイの構成の一例を示す平面図である。
【図２】図１に示すウェハレベルレンズアレイの構成のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】レンズモジュールの構成の一例を示す断面図である。
【図４】撮像ユニットの構成の一例を示す断面図である。
【図５】５Ａ〜５Ｄは、基板部にレンズ部を成形するための型の製作する手順を示す図である。
【図６】型に成形材料である樹脂を供給している状態を示す図である。
【図７】７Ａ〜７Ｃは、型に樹脂を供給したときの状態を説明する図である。
【図８】型に供給された樹脂の表面にカバー部材を貼り合わせた状態を示している。
【図９】型に成形された基板部からカバー部材を剥している状態を示す図である。
【図１０】２つレンズアレイ成形体の接合を説明する図である。
【図１１】２つのレンズアレイ成形体を接合して一体のウェハレベルレンズアレイとした状態を示す図である。
【図１２】型同士を重ね合わせる際に互いの位置を合わせる手段の一例を示す図である。
【図１３】型同士を重ね合わせる際に互いの位置を合わせる手段の他の例を示す図である。
【図１４】型同士を重ね合わせる際に互いの位置を合わせる手段の他の例を示す図である。
【図１５】１５Ａ及び１５Ｂは、ウェハレベルレンズアレイをダイシングする工程を説明する図である。
【図１６】１６Ａ及び１６Ｂは、レンズモジュールの製造方法の手順を示す図である。
【図１７】レンズモジュールを製造する手順の別の例を示す図である。
【図１８】１８Ａ及び１８Ｂは、撮像ユニットを製造する手順を示す図である。
【図１９】１９Ａ及び１９Ｂは、撮像ユニットを製造する手順の別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
先ず、ウェハレベルレンズアレイ、レンズモジュールと撮像ユニットの構成について説明する。
【００２０】
図１は、ウェハレベルレンズアレイの構成の一例を示す平面図である。図２は、図１に示すウェハレベルレンズアレイの構成のＡ−Ａ線断面図である。
ウェハレベルレンズアレイは、基板部１と、該基板部１に配列された複数のレンズ部１０とを備えている。複数のレンズ部１０は、基板部１に対して１次元又は２次元に配列されている。この構成例では、図１のように、複数のレンズ部１０が、基板部１に対して２次元に配列されている構成を例に説明する。レンズ部１０は、基板部１と同じ材料から構成され、該基板部１に一体成形されたものである。レンズ部１０の形状は、特に限定されず、用途などによって適宜変形される。
【００２１】
基板部１の一方の面には、他の部材と重ね合わせるときの間隔を確保するためのスペーサが一体に成形されている。スペーサは、例えば、基板部１の面から突出する壁状の部材で、レンズ部１０の周囲の一部又は全部を囲うように設けられている。
【００２２】
図３は、レンズモジュールの構成の一例を示す断面図である。
レンズモジュールは、基板部１と、及び該基板部１に一体成形されたレンズ部１０とを含んだ構成であり、例えば図１及び図２に示すウェハレベルレンズアレイの基板部１をダイシングし、レンズ部１０ごとに分離させたものを用いる。スペーサ２は、ダイシングする境界に位置し、ダイシングによって同時に分離され、各レンズモジュールの基板部１に付属する。
【００２３】
図４は、撮像ユニットの構成の一例を示す断面図である。
撮像ユニットは、上述のレンズモジュールと、センサモジュールとを備える。レンズモジュールのレンズ部１０は、センサモジュール側に設けられた固体撮像素子Ｄに被写体像を結像させる。レンズモジュールの基板部１とセンサモジュールの半導体基板Ｗとが、互いに略同一となるように平面視略矩形状に成形されている。
【００２４】
センサモジュールは、半導体基板Ｗと、半導体基板Ｗに設けられた固体撮像素子Ｄを含んでいる。半導体基板Ｗは、例えばシリコンなどの半導体材料で形成されたウェハを平面視略矩形状に切り出して成形されている。固体撮像素子Ｄは、半導体基板Ｗの略中央部に設けられている。固体撮像素子Ｄは、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサである。センサモジュールは、チップ化された固体撮像素子Ｄを配線等が形成された半導体基板上にボンディングした構成とすることができる。または、固体撮像素子Ｄは、半導体基板Ｗに対して周知の成膜工程、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程、不純物添加工程等を繰り返し、該半導体基板に電極、絶縁膜、配線等を形成して構成されてもよい。
【００２５】
レンズモジュールは、その基板部１がスペーサ１２を介してセンサモジュールの半導体基板Ｗの上に重ね合わされている。レンズモジュールのスペーサ１２とセンサモジュールの半導体基板Ｗとは、例えば接着剤などを用いて接合される。スペーサ１２は、レンズモジュールのレンズ部１０がセンサモジュールの固体撮像素子Ｄ上で被写体像を結像させるように設計され、レンズ部１０がセンサモジュールに接触しないように、該レンズ部１０と固体撮像素子Ｄとの間に所定の距離を隔てる厚みで形成されている。
【００２６】
スペーサ１２は、レンズモジュールの基板部１とセンサモジュールの半導体基板Ｗとを所定の距離を隔てた位置関係を保持することができる範囲で、その形状は特に限定されず適宜変形することができる。例えば、スペーサ１２は、基板の４隅にそれぞれ設けられる柱状の部材であってもよい。また、スペーサ１２は、センサモジュールの固体撮像素子Ｄの周囲を取り囲むような枠状の部材であってもよい。固体撮像素子Ｄを枠状のスペーサ１２によって取り囲むことで外部から隔絶すれば、固体撮像素子Ｄにレンズを透過する光以外の光が入射しないように遮光することができる。また、固体撮像素子Ｄを外部から密封することで、固体撮像素子Ｄに塵埃が付着することを防止できる。
【００２７】
なお、図３に示すレンズモジュールは、レンズ部１０が形成された基板部１を１つ備えた構成であるが、レンズ部１０が形成された基板部１を複数備えた構成としてもよい。このとき、互いに重ね合わされる基板部１同士がスペーサ１２を介して組み付けられる。
【００２８】
また、レンズ部１０が形成された基板部１を複数備えたレンズモジュールの最下位置の基板部１にスペーサ１２を介してセンサモジュールを接合して撮像ユニットを構成してもよい。レンズ部１０が形成された基板部１を複数備えたレンズモジュール及び該レンズモジュールを備えた撮像ユニットの製造方法については後述する。
【００２９】
以上のように構成された撮像ユニットは、携帯端末等に内蔵される図示しない回路基板にリフロー実装される。回路基板には、撮像ユニットが実装される位置に予めペースト状の半田が適宜印刷されており、そこに撮像ユニットが載せられ、この撮像ユニットを含む回路基板に赤外線の照射や熱風の吹付けといった加熱処理が施され、撮像ユニットが回路基板に溶着される。
【００３０】
本発明のウェハレベルレンズアレイに用いられるエネルギー硬化性の樹脂組成物は、熱により硬化する樹脂組成物、あるいは活性エネルギー線の照射（例えば紫外線、電子線照射）により硬化する樹脂組成物のいずれであってもよい。
【００３１】
モールド形状の転写適性等、成形性の観点から硬化前には適度な流動性を有していることが好ましい。具体的には常温で液体であり、粘度が１０００〜５００００ｍＰａ・ｓ程度のものが好ましい。
【００３２】
一方、硬化後にはリフロー工程を通しても熱変形しない程度の耐熱性を有していることが好ましい。該観点から、硬化物のガラス転移温度は２００℃以上であることが好ましく、２５０℃以上であることがより好ましく、３００℃以上であることが特に好ましい。樹脂組成物にこのような高い耐熱性を付与するためには、分子レベルで運動性を束縛することが必要であり、有効な手段としては、（１）単位体積あたりの架橋密度を上げる手段、（２）剛直な環構造を有する樹脂を利用する手段（例えばシクロヘキサン、ノルボルナン、テトラシクロドデカン等の脂環構造、ベンゼン、ナフタレン等の芳香環構造、９，９’−ビフェニルフルオレン等のカルド構造、スピロビインダン等のスピロ構造を有する樹脂、具体的には例えば、特開平９−１３７０４３号公報、同１０−６７９７０号公報、特開２００３−５５３１６号公報、同２００７−３３４０１８号公報、同２００７−２３８８８３号公報等に記載の樹脂）、（３）無機微粒子など高Ｔｇの物質を均一に分散させる手段（例えば特開平５−２０９０２７号公報、同１０−２９８２６５号公報等に記載）等が挙げられる。これらの手段は複数併用してもよく、流動性、収縮率、屈折率特性など他の特性を損なわない範囲で調整することが好ましい。
【００３３】
形状転写精度の観点からは硬化反応による体積収縮率が小さい樹脂組成物が好ましい。本発明に用いられる樹脂組成物の硬化収縮率としては１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましく、３％以下であることが特に好ましい。
【００３４】
硬化収縮率の低い樹脂組成物としては、例えば、（１）高分子量の硬化剤（プレポリマ−など）を含む樹脂組成物（例えば特開２００１−１９７４０号公報、同２００４−３０２２９３号公報、同２００７−２１１２４７号公報等に記載、高分子量硬化剤の数平均分子量は２００〜１００，０００の範囲であることが好ましく、より好ましくは５００〜５０，０００の範囲であり、特に好ましくは１，０００〜２０，０００の場合である。また該硬化剤の数平均分子量／硬化反応性基の数で計算される値が、５０〜１０，０００の範囲にあることが好ましく、１００〜５，０００の範囲にあることがより好ましく、２００〜３，０００の範囲にあることが特に好ましい。）、（２）非反応性物質（有機/無機微粒子，非反応性樹脂等）を含む樹脂組成物（例えば特開平６−２９８８８３号公報、同２００１−２４７７９３号公報、同２００６−２２５４３４号公報等に記載）、（３）低収縮架橋反応性基を含む樹脂組成物（例えば、開環重合性基（例えばエポキシ基（例えば、特開２００４−２１０９３２号公報等に記載）、オキセタニル基（例えば、特開平８−１３４４０５号公報等に記載）、エピスルフィド基（例えば、特開２００２−１０５１１０号公報等に記載）、環状カーボネート基（例えば、特開平７−６２０６５号公報等に記載）、エン／チオール硬化基（例えば、特開２００３−２０３３４号公報等に記載）、ヒドロシリル化硬化基（例えば、特開２００５−１５６６６号公報等に記載）、（４）剛直骨格樹脂（フルオレン、アダマンタン、イソホロン等）を含む樹脂組成物（例えば、特開平９−１３７０４３号公報等に記載）、（５）重合性基の異なる２種類のモノマーを含み相互貫入網目構造（いわゆるＩＰＮ構造）が形成される樹脂組成物（例えば、特開２００６−１３１８６８号公報等に記載）、（６）膨張性物質を含む樹脂組成物（例えば、特開２００４−２７１９号公報、特開２００８−２３８４１７号公報等に記載）等を挙げることができ、本発明において好適に利用することができる。また上記した複数の硬化収縮低減手段を併用すること（例えば、開環重合性基を含有するプレポリマーと微粒子を含む樹脂組成物など）が物性最適化の観点からは好ましい。
【００３５】
本発明のウェハレベルレンズアレイには、高−低２種類以上のアッベ数の異なる樹脂組成物が望まれる。
高アッべ数側の樹脂は、アッベ数（νｄ）が５０以上であることが好ましく、より好ましくは５５以上であり特に好ましくは６０以上である。屈折率（nd）は１．５２以上であることが好ましく、より好ましくは１．５５以上であり、特に好ましくは１．５７以上である。
このような樹脂としては、脂肪族の樹脂が好ましく、特に脂環構造を有する樹脂（例えば、シクロヘキサン、ノルボルナン、アダマンタン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等の環構造を有する樹脂、具体的には例えば、特開平１０−１５２５５１号公報、特開２００２−２１２５００号公報、同２００３−２０３３４号公報、同２００４−２１０９３２号公報、同２００６−１９９７９０号公報、同２００７−２１４４号公報、同２００７−２８４６５０号公報、同２００８−１０５９９９号公報等に記載の樹脂）が好ましい。
【００３６】
低アッべ数側の樹脂は、アッベ数（νｄ）が３０以下であることが好ましく、より好ましくは２５以下であり特に好ましくは２０以下である。屈折率（nd）は１．６０以上であることが好ましく、より好ましくは１．６３以上であり、特に好ましくは１．６５以上である。
このような樹脂としては芳香族構造を有する樹脂が好ましく、例えば９,９’‐ジアリールフルオレン、ナフタレン、ベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール等の構造を含む樹脂（具体的には例えば、特開昭６０−３８４１１号公報、特開平１０−６７９７７号公報、特開２００２−４７３３５号公報、同２００３−２３８８８４号公報、同２００４−８３８５５号公報、同２００５−３２５３３１号公報、同２００７−２３８８８３号公報、国際公開２００６／０９５６１０号公報、特許第２５３７５４０号公報等に記載の樹脂等）が好ましい。
【００３７】
本発明の樹脂には屈折率を高める目的やアッベ数を調整する目的のために、無機微粒子をマトリックス中に分散させることが好ましい。無機微粒子としては、例えば、酸化物微粒子、硫化物微粒子、セレン化物微粒子、テルル化物微粒子が挙げられる。より具体的には、例えば、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ニオブ、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化ランタン、酸化イットリウム、硫化亜鉛等の微粒子を挙げることができる。
特に上記高アッべ数の樹脂に対しては、酸化ランタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等の微粒子を分散させることが好ましく、低アッベ数の樹脂に対しては、酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウム等の微粒子を分散させることが好ましい。無機微粒子は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。また、複数の成分による複合物であってもよい。また、無機微粒子には光触媒活性低減、吸水率低減などの種々の目的から、異種金属をドープしたり、表面層をシリカ、アルミナ等異種金属酸化物で被覆したり、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、有機酸（カルボン酸類、スルホン酸類、リン酸類、ホスホン酸類等）又は有機酸基を持つ分散剤などで表面修飾してもよい。無機微粒子の数平均粒子サイズは通常１ｎｍ〜１０００ｎｍ程度とすればよいが、小さすぎると物質の特性が変化する場合があり、大きすぎるとレイリー散乱の影響が顕著となるため、１ｎｍ〜１５ｎｍが好ましく、２ｎｍ〜１０ｎｍが更に好ましく、３ｎｍ〜７ｎｍが特に好ましい。また、無機微粒子の粒子サイズ分布は狭いほど望ましい。このような単分散粒子の定義の仕方はさまざまであるが、例えば、特開２００６−１６０９９２号に記載されるような数値規定範囲が好ましい粒径分布範囲に当てはまる。ここで上述の数平均１次粒子サイズとは、例えばＸ線回折（ＸＲＤ）装置あるいは透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などで測定することができる。無機微粒子の屈折率としては、２２℃、５８９ｎｍの波長において、１．９０〜３．００であることが好ましく、１．９０〜２．７０であることが更に好ましく、２．００〜２．７０であることが特に好ましい。無機微粒子の樹脂に対する含有量は、透明性と高屈折率化の観点から、５質量％以上であることが好ましく、１０〜７０質量％が更に好ましく、３０〜６０質量％が特に好ましい。
【００３８】
樹脂組成物に微粒子を均一に分散させるためには、例えばマトリックスを形成する樹脂モノマーとの反応性を有する官能基を含む分散剤（例えば特開２００７−２３８８８４号公報実施例等に記載）、疎水性セグメント及び親水性セグメントで構成されるブロック共重合体（例えば特開２００７−２１１１６４号公報に記載）、あるいは高分子末端又は側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する樹脂（例えば特開２００７−２３８９２９号公報、特開２００７−２３８９３０号公報等に記載）等を適宜用いて微粒子を分散させることが望ましい。
【００３９】
また、本発明に用いられるには樹脂組成物には、シリコン系、フッ素系、長鎖アルキル基含有化合物等の公知の離型剤やヒンダードフェノール等の酸化防止剤等の添加剤が適宜配合されていてもよい。
【００４０】
本発明の硬化性樹脂組成物には、必要に応じて硬化触媒又は開始剤を配合することができる。具体的には、例えば特開２００５−９２０９９号公報（段落番号〔００６３〕〜〔００７０〕）等に記載の熱又は活性エネルギー線の作用により硬化反応（ラジカル重合あるいはイオン重合）を促進する化合物を挙げることができる。これらの硬化反応促進剤の添加量は、触媒や開始剤の種類、あるいは硬化反応性部位の違いなどによって異なり一概に規定することはできないが、一般的には硬化反応性樹脂組成物の全固形分に対して０．１〜１５質量％程度が好ましく、０．５〜５質量％程度がより好ましい。
【００４１】
本発明の硬化性樹脂組成物は上記成分を適宜配合して製造することができる。この際、液状の低分子モノマー（反応性希釈剤）等に他の成分を溶解することができる場合には別途溶剤を添加する必要はないが、このケースに当てはまらない場合には溶剤を用いて各構成成分を溶解することにより硬化性樹脂組成物を製造することができる。該硬化性樹脂組成物に使用できる溶剤としては、組成物が沈殿することなく、均一に溶解又は分散されるものであれば特に制限はなく適宜選択することができ、具体的には、例えば、ケトン類（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、エステル類（例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等）、エーテル類（例えば、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等）アルコール類（例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、エチレングリコール等）、芳香族炭化水素類（例えば、トルエン、キシレン等）、水等を挙げることができる。硬化性組成物が溶剤を含む場合には該組成物を基板及び／又は型の上にキャストし溶剤を乾燥させた後にモールド形状転写操作を行うことが好ましい。
【００４２】
次に、ウェハレベルレンズアレイの製造方法について詳細に説明する。
図５Ａ〜５Ｄは、基板部にレンズ部を成形するための型の製作する手順を示す図である。
図５Ａに示すように、ガラス基板２１上に、コア２３の転写面を紫外線硬化性樹脂（アクリル又はエポキシ）に転写し、紫外線を照射することでレプリカレンズ２２を成形する。こうして、図５Ｂに示すように、ガラス基板２１上に複数のレプリカレンズ２２が配列されてなる所望のレンズアレイの形状を模ったマスタレンズアレイを作成する。
【００４３】
次に、図５Ｃに見られるように、のマスタレンズアレイのレンズ面に電鋳によってニッケル（Ｎｉ）等の金属イオンを堆積させてスタンパ（Ｎｉ電鋳型）１０２を製造する。
【００４４】
図５Ｄに見られるように、マスタレンズアレイから剥離したスタンパ１０２にはレンズ転写部１０２ａが設けられる。この例では、レンズ転写部１０２ａは凹部、つまり、凸状のレンズ部の形状に対応する形状としたが、凹状や非球面のレンズ部の形状に対応する形状としてもよい。なお、以下で説明する製造工程で用いる型は、このスタンパ１０２に特に限定されない。
【００４５】
基板部１にスペーサ１２を一体に成形する場合には、スタンパ１０２に該スペーサ１２の形状を転写するための凹部を設けてもよい。
【００４６】
以下の説明では、スタンパ１０２を単に型ともいう。また、ウェハレベルレンズアレイの構成としては図２で示したものを適宜参照する。
図６は、型に成形材料である樹脂を供給している状態を示す図である。型１０２の表面には、複数のレンズ部１０の形状を転写する凹部であるレンズ転写部１０２ａと、スペーサ１２の形状を転写するスペーサ転写部１１２ａが設けられている。
【００４７】
図６に示すように、型１０２のレンズ転写部１０２ａにディペンサのノズル部３１から樹脂１０Ｒを滴下する。各レンズ転写部１０２ａに対して、１つのレンズ部に相当する所定量の樹脂が供給される。なお、各レンズ転写部１０２ａに滴下される樹脂１０Ｒの量はほぼ均一であり、レンズ部の容積以上とする。ノズル部３１の樹脂１０Ｒを型へ供給するための開口が凹部の領域より小さいことが好ましい。例えば、ノズル部３１は、針状に形成され、凹部の径が２〜４ｍｍとした場合に開口を１ｍｍとすることが好ましい。こうすることで、レンズ転写部１０２ａに的確に樹脂１０Ｒを供給することができる。なお、レンズ転写部１０２ａなどの凹部に樹脂１０Ｒを供給する手段としてはディスペンサに限定されない。
【００４８】
図７Ａから図７Ｃは、型に樹脂を供給したときの状態を説明する図である。
最初に、図７Ａに示すように、型１０２に設けられた複数のレンズ転写部１０２ａのそれぞれに、樹脂１０Ｒを供給する。
【００４９】
図７Ｂに示すように、レンズ転写部１０２ａに供給された樹脂１０Ｒは、自重によってレンズ転写部１０２ａの形状に倣って変形しつつ、複数のレンズ転写部１０２ａが形成された面方向に拡がる。
【００５０】
図７Ｃに示すように、樹脂１０Ｒは、レンズ部１０の容積より多い量で供給されているため、レンズ転写部１０２ａから溢れた樹脂１０Ｒがそれぞれのレンズ転写部１０２ａに隣り合うスペーサ転写部１１２ａにも埋め込まれる。このとき、各レンズ転写部１０２ａから溢れた樹脂１０Ｒが一体となる。樹脂１０Ｒの一体となった部位が基板部１を構成する。言い換えると、この例では、供給する樹脂１０Ｒの全総量は、レンズ部１０、スペーサ１２、基板部１の容積に相当する量である。
【００５１】
図８は、型に供給された樹脂の表面にカバー部材を貼り合わせた状態を示している。カバー部材Ｆは、平行平板状やフィルム状のものなど、平坦部分を有する形状である。カバー部材Ｆは、図７Ｃに示したように樹脂１０Ｒを供給した状態で、該樹脂１０Ｒが硬化する前にその表面を覆うように貼り合わされる。そして、供給された樹脂１０Ｒに紫外線又は熱を照射し、該樹脂１０Ｒを硬化させて基板部１と複数のレンズ部１０を成形する。このように、基板部１の一方に複数のレンズ部１０が成形されたものをレンズアレイ成形体とする。この例では、レンズアレイ成形体は、後工程で他のレンズアレイ成形体と接合されるため、基板部１は、所望のウェハレベルレンズアレイの基板部の厚みの略半分程度の厚みとなるように成形されている。
【００５２】
カバー部材Ｆは、樹脂１０Ｒを硬化させている間、その平坦部分が樹脂１０Ｒの表面に接触される。こうすることで、硬化した樹脂１０Ｒの表面を平坦部分に倣って平面に整えることができる。
【００５３】
カバー部材Ｆは、樹脂の硬化時に面に均一な圧力を加えやすい剛体のものを用いることが好ましい。また、カバー部材Ｆは、樹脂表面に付着しづらく、後で剥しやすい変形が容易な板を用いてもよい。カバー部材Ｆは、例えば金属、ガラス、プラスチックなど成形しやすいものを選択することができる。カバー部材Ｆの材質として透明なものを使用すれば、成形体表面の状況が確認しやすい。なお、カバー部材Ｆの材質としては、不透明なものであってもよい。樹脂が熱硬化性樹脂の場合には熱を伝達しやすいカバー部材Ｆを選択するとよい。また、樹脂が紫外線硬化性樹脂の場合は紫外線を透過させる材質にする必要がある。
【００５４】
図９は、型に成形された基板部からカバー部材を剥している状態を示す図である。このように、レンズアレイ成形体を成形した後で、カバー部材Ｆは、レンズアレイ成形体の基板部１から剥されてもよい。または、カバー部材Ｆは、レンズアレイ成形体を後工程で他のレンズアレイ成形体と接合するまで、基板部１に貼り合わされた状態としてもよい。
【００５５】
図１０は、２つレンズアレイ成形体の接合を説明する図である。
上述の手順で成形されたレンズアレイ成形体は、成形された型１０２に保持された状態である。接合する前に、型１０２のレンズアレイ成形体に貼り付けられたカバー部材Ｆは剥される。
【００５６】
一方で、型１０４には型１０２のレンズアレイ成形体と同様の手順によってレンズアレイ成形体が成形されている。両方のレンズアレイ成形体は、実質的に同等の光学特性を有する樹脂（成形材料）で成形することが好ましい。しかし、成形したときの光学性能がほぼ同じであるか又は影響を与えない範囲で各レンズアレイ成形体を別々の成形材料で成形してもよい。実質的に同等の光学特性を有する樹脂とは、基板部１及びレンズ部１０のそれぞれの樹脂が硬化したときに、光学特性が実質的に同じになる樹脂の意味である。ここで、実質的に同等の光学特性とは、屈折率（nd）の差が０．０１以下であって、かつ、アッベ数（νｄ）の差が５以下である範囲のものをいう。屈折率（nd）の差は、０．００５以下がより好ましく、０．００３以下が更に好ましく、０が最も好ましい。アッベ数（νｄ）の差は、２以下がより好ましく、１以下が更に好ましく、０が最も好ましい。
この例では、型１０４のレンズアレイ成形体は基板部１にスペーサなどが一体に成形されていない構成としたが、型１０２のレンズアレイ成形体と同じ構成としてもよい。
【００５７】
レンズアレイ成形体同士を接合する手段としては、各レンズアレイ成形体の基板部１の、レンズ部１０が設けられていない側の面を接合面とし、該接合面に接着層を形成し、該接着層を挟んでレンズアレイ成形体同士を接合してもよい。
【００５８】
接着層としては、接合面で屈折率差などに与える影響が小さい材料が好ましい。接着層としては、紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などを用いることができ、この場合には、２つのレンズアレイ成形体が接着層を挟んで重ね合わされた状態で、接着層に紫外線又は熱を照射することで接着層を硬化させ、各レンズアレイ成形体の基板部を接合する。なお、接着剤としてレンズアレイ成形体の材料と実質的に同等の光学特性を有する材料を用いると、ウェハレンズアレイ全体として、光学特性が均一になるためより好ましい。または、接着剤は、２つのレンズアレイ成形体のうち少なくとも一方と実質的に同等の光学特性を有する材料からなることが好ましい。
【００５９】
図１１は、２つのレンズアレイ成形体を接合して一体のウェハレベルレンズアレイとした状態を示す図である。図１１では、レンズアレイ成形体同士の接合面の位置を点線で示しているが、接合後には接合面は存在せず、一体の基板部１となるためこのような接合面は視認されない。
【００６０】
接合した後、型１０２，１０４からウェハレベルレンズアレイを離型させ、取り出す。こうして、基板部１の両方の面に複数のレンズ部１０が一体に成形されたウェハレベルレンズアレイを得ることができる。
【００６１】
接合する際に、型１０２，１０４を重ね合わせた後、一方の型のみを離型させる手順とすれば、型１０２，１０４の材質にかかわらず紫外線硬化性樹脂を成形材料として使用し、紫外線の照射による硬化を行うことができる。
【００６２】
上記の手順では、ウェハレベルレンズアレイの一方の面側を構成するレンズアレイ成形体と、他方の面側を構成するレンズアレイ成形体とを別々に成形した後、２つのレンズアレイ成形体を接合して一体としてウェハレベルレンズアレイを得るものである。このような製造方法とは異なる他の方法として、一対の型同士を重ね合わせて成形材料を挟み込んで硬化させる場合には、上側の型のレンズ部を転写するための凹部にはエアが滞留しやすく、エアが成形材料に混入することによってレンズ部の形状を損なうことがある。上述した手順によれば各レンズアレイ成形体を別々に成形すると、１つの型に成形材料を供給して、成形材料の反対側の面はカバー部材Ｆを貼り合せることで平坦に形成でき、エアの混入を防止することができる。このため、成形後のレンズ部の形状が損なわれることを防止でき、光学的な機能に影響を与えてしまうことがない。
【００６３】
なお、成形材料を硬化させるときに成形材料の表面にカバー部材を貼り合わせずに、供給された成形材料を適宜放置することで、自然に表面を平坦にしてもよい。
【００６４】
２つのレンズアレイ成形体を接合する場合には、上下のレンズ部１０の位置を合わせるため、型１０２，１０４に位置決め部を設け、この位置決め部を基準として位置合わせることが好ましい。位置決め部の例は後述する。
【００６５】
図１２は、型同士を重ね合わせる際に互いの位置を合わせる手段の一例を示す図である。
図１２に示すように、型同士の対向部に連通する孔を設け、ここにピンＰを挿通した構成とすれば、このピンＰが位置決め部として機能する。ピンＰは、型１０２，１０４の一方にのみ貫通するように設けられてもよい。この例では、型同士の縁部の対向部に位置決め部を設けている。こうすれば、位置決め部が成形されるウェハレベルレンズアレイのレンズ部などに影響を与えることがない。
【００６６】
図１３は、型同士を重ね合わせる際に互いの位置を合わせる手段の他の例を示す図である。
図１３に示すように、型１０２，１０４のそれぞれに、重ね合わせた状態で互いに当接するテーパ部１０２ｂ，１０４ｂが設けられている。この例では、型１０２，１０４同士をテーパ部１０２ｂ，１０４ｂの傾斜面を重ね合わせることで、レンズアレイ成形体の位置合わせができるように構成されている。この構成によれば、位置合わせのための別部材を設けることなく、型の形状のみで位置合わせを行うことができる。
【００６７】
図１４は、型同士を重ね合わせる際に互いの位置を合わせる手段の他の例を示す図である。
図１４に示すように、型１０２，１０４のそれぞれに、重ね合わせた状態で互いに当接する段差部１０２ｃ，１０４ｃが設けられている。この例では、型１０２，１０４同士を段差部１０２ｃ，１０４ｃを嵌め合わせることで、レンズアレイ成形体の位置合わせができるように構成されている。
【００６８】
次に、ウェハレベルレンズアレイを用いて、更に、レンズモジュール及び撮像ユニットを製造する手順を説明する。
【００６９】
図１５Ａ及び１５Ｂは、ウェハレベルレンズアレイをダイシングする工程を説明する図である。ウェハレベルレンズアレイの基板部１の一方の表面（同図では下方の面）には、スペーサ１２が一体に設けられている。
同図１５Ｂに示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１と、該基板部１と同様にウェハ状に形成された半導体基板Ｗとの位置合わせが行われる。半導体基板Ｗの一方の面（同図では上側の面）には、基板部１に設けられた複数のレンズ部１０の配列と同じ配列で固体撮像素子Ｄが設けられている。そして、ウェハレベルレンズアレイの基板部１がスペーサ１２（図１４参照）を介して、該基板部１と同様にウェハ状に形成された半導体基板Ｗに重ね合わされ、一体に接合される。その後、一体とされたウェハレベルレンズアレイ及び半導体基板Ｗは、レンズ部１０及び固体撮像素子Ｄそれぞれの配列の列間に規定される切断ラインに沿って、ブレードＣ等の切断手段を用いて切断され、複数の撮像ユニットに分離される。切断ラインは、例えば基板部１の平面視において格子状である。
【００７０】
なお、本例では、撮像ユニットを製造する際のダイジングを例に説明している。一方で、レンズモジュールを製造する際のダイジングは、半導体基板Ｗに接合させないで、レンズ部１０の配列に応じて切断して複数のレンズモジュールに分離する。
【００７１】
図１６Ａ及び１６Ｂは、レンズモジュールの製造方法の手順を示す図である。この手順では、１つの基板部１に複数のレンズ部１０が一体成形されたウェハレベルレンズアレイをダイジングして複数のレンズモジュールに分離する例を説明する。
【００７２】
先ず、図１６Ａに示すように、ウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。
【００７３】
次に、図１６Ｂに示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１を、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数のレンズモジュールに分離する。このとき、各切断ライン上に位置するスペーサ１２も同時に切断される。スペーサ１２は、各切断ラインを境界として分割され、各切断ラインに隣接するレンズモジュールにそれぞれ付属する。こうして、レンズモジュールが完成する。
【００７４】
なお、分離されたレンズモジュールは、スペーサ１２を介して図示しないセンサモジュールやその他の光学素子を備えた基板に組み付けられてもよい。
【００７５】
このように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１に予めスペーサ１２を一体成形しておき、その後に、スペーサ１２ごとウェハレベルレンズアレイの基板部１をダイシング工程で切断すれば、分離されたレンズモジュールにそれぞれスペーサ１２を接合する場合に比べて効率良くレンズモジュールを量産することができ、生産性を向上することができる。
【００７６】
図１７は、レンズモジュールを製造する手順の別の例を示す図である。この手順では、２つの基板部１と、各基板部１に複数のレンズ部１０が一体成形されたウェハレベルレンズアレイをダイジングし、複数のレンズモジュールに分離する例を説明する。
【００７７】
先ず、図１７に示すように、複数のウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。複数のウェハレベルレンズアレイの各基板部１の一方の面にスペーサ１２が成形されている。そして、重ね合わせるウェハレベルレンズアレイの基板部１同士の位置合わせを行い、下方に配置するウェハレベルレンズアレイの基板部１の上面に、重ね合わせるウェハレベルレンズアレイの基板部１の下面を、スペーサ１２を介して接合する。ウェハレベルレンズアレイ同士を重ね合わせた状態で、各基板部１に対してスペーサ１２の位置が、各基板部１で同じになるようにする。
【００７８】
そして、ウェハレベルレンズアレイの基板部１を、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数のレンズモジュールに分離する。このとき、各切断ライン上に重なり合う位置のスペーサ１２も同時に切断され、各切断ラインを境界として分割されたスペーサ１２が、各切断ラインに隣接するレンズモジュールにそれぞれ付属する。こうして、複数のレンズ部１０を備えたレンズモジュールが完成する。この手順では、重ね合わされるそれぞれの基板部１に対するレンズ部１０及びスペーサ１２の位置が同じであるため、分離された複数のレンズモジュールの構成はいずれも同じになる。また、重ね合わされるそれぞれの基板部１のうち、最上部の基板部１を基準に切断ラインの位置を決定し、切断すればよい。
【００７９】
なお、分離されたレンズモジュールは、スペーサ１２を介して図示しないセンサモジュールやその他の光学素子を備えた基板に組み付けられてもよい。
【００８０】
このように、複数のウェハレベルレンズアレイ同士を重ね合わせ、その後に、ウェハレベルレンズアレイの基板部１をスペーサ２ごとダイシング工程で切断すれば、分離されたレンズモジュールを個別に重ね合わせる場合に比べて、効率よくレンズモジュールを量産することができ、生産性が向上する。
【００８１】
図１８Ａ及び１８Ｂは、撮像ユニットを製造する手順を示す図である。この手順では、１つの基板部１と該基板部１に複数のレンズ部１０が一体成形されたレンズモジュールをセンサモジュールに接合してダイジングし、複数の撮像ユニットに分離する例を説明する。
【００８２】
先ず、図１８Ａに示すように、ウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。基板部１の下側の面にはスペーサ１２が一体成形されている。
【００８３】
次に、複数の固体撮像素子Ｄが配列された半導体基板Ｗを準備する。ウェハレベルレンズアレイの基板部１と、半導体基板Ｗとの位置合わせを行った後、該基板部１がスペーサ１２を介して半導体基板Ｗの上側の面に接合される。このとき、基板部１に設けられた各レンズ部１０の光軸の延長が固体撮像素子Ｄの中央部とそれぞれ交わるようにする。
【００８４】
そして、図１８Ｂに示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１と半導体基板Ｗとを接合した後、基板部１を、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数の撮像ユニットに分離する。このとき、各切断ライン上に位置するスペーサ１２も同時に切断される。スペーサ１２は、各切断ラインを境界として分割され、各切断ラインに隣接する撮像ユニットにそれぞれ付属する。こうして、撮像ユニットが完成する。
【００８５】
このように、ウェハレベルレンズアレイに予めスペーサ１２を成形しておき、その後に、ウェハレベルレンズアレイの基板と固体撮像素子Ｄを備えた半導体基板Ｗを重ね合わせて、基板部１及び半導体基板Ｗをダイシング工程で一緒に切断すれば、分離されたレンズモジュールにそれぞれスペーサ１２を介してセンサモジュールを接合して撮像ユニットを製造する場合に比べて、効率良く撮像ユニットを量産することができ、生産性を向上することができる。
【００８６】
図１９Ａ及び１９Ｂは、撮像ユニットを製造する手順の別の例を示す図である。この手順では、２つの基板部１と各基板部１に複数のレンズ部１０が一体成形されたウェハレベルレンズアレイを、固体撮像素子が設けられた半導体基板に接合してダイジングし、それぞれが２つのレンズ部１０を備えた複数の撮像ユニットに分離する例を説明する。
【００８７】
先ず、図１９Ａに示すように、２つのウェハレベルレンズアレイを準備する。ウェハレベルレンズアレイは、既に上述した手順で製造することができ、以下の説明では、その手順については説明することなく省略する。重ね合わせる２つの基板部１それぞれの下側の面には、スペーサ１２が予め成形されている。そして、重ね合わせるウェハレベルレンズアレイの基板部１同士の位置合わせを行い、下方に配置するウェハレベルレンズアレイの基板部１の上面に、上方に配置するウェハレベルレンズアレイの基板部１の下面を、スペーサ１２を介して接合する。ウェハレベルレンズアレイ同士を重ね合わせた状態で、各基板部１に対するスペーサ１２の位置が、各基板部１で同じになるようにする。
【００８８】
次に、複数の固体撮像素子Ｄが配列された半導体基板Ｗを準備する。重ね合わされた状態の複数のウェハレベルレンズアレイの基板部１と、半導体基板Ｗとの位置合わせを行う。その後、最下部に位置する該基板部１を、スペーサ２を介して半導体基板Ｗの上側の面に接合する。このとき、基板部１に設けられた各レンズ部１０の光軸の延長が固体撮像素子Ｄの中央部とそれぞれ交わるようにする。
【００８９】
そして、図１９Ｂに示すように、ウェハレベルレンズアレイの基板部１と半導体基板Ｗとを接合した後、基板部１及び半導体基板Ｗを、図中点線で示される切断ラインに沿って切断し、複数の撮像ユニットに分離する。このとき、各切断ライン上に位置するスペーサ１２も同時に切断される。スペーサ１２は、各切断ラインを境界として分割され、各切断ラインに隣接する撮像ユニットにそれぞれ付属する。こうして、複数のレンズ部１０を備えた撮像ユニットが完成する。
【００９０】
このように、複数のウェハレベルレンズアレイ同士をスペーサ１２を介して接合しておき、その後に、最下部のウェハレベルレンズアレイの基板部１と固体撮像素子Ｄを備えた半導体基板Ｗを重ね合わせて、基板部１及び半導体基板Ｗをダイシング工程で一緒に切断している。このような手順によれば、分離されたレンズモジュール同士を重ね合わせ、更に、各レンズモジュールとセンサモジュールとを接合していくことで各撮像ユニットを製造する場合に比べて、効率良く撮像ユニットを量産することができ、生産性を向上することができる。
【００９１】
本明細書は以下の内容を開示する。
（１）基板部と、該基板部に配列された複数のレンズ部とを一体に成形するウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部の一方の面に前記複数のレンズ部が一体に設けられたレンズアレイ成形体を２つ、それぞれ別々に成形し、
各レンズアレイ成形体の前記基板部を、前記レンズ部が設けられた面とは反対面側で接合して一体とするウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（２）上記（１）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記２つのレンズアレイ成形体は、実質的に同等の光学特性を有する成形材料からなるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（３）上記（１）又は（２）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記２つのレンズアレイ成形体を、該２つのレンズアレイ成形体のうち少なくとも一方と実質的に同等の光学特性を有する材料からなる接着剤で接合するウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（４）上記（１）から（３）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記レンズアレイ成形体を成形する際に、成形する型に成形材料を供給し、該成形材料を硬化させている間、前記成形材料の表面にカバー部材の平坦部分を接触させるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（５）上記（４）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記カバー部材が透明体であるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（６）上記（４）又は（５）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記カバー部材が剛体であるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（７）上記（１）から（６）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記レンズアレイ成形体を接合する際に、各レンズアレイ成形体が成形された型に保持された状態とし、型同士を重ね合わせることで接合を行う場合に、型同士が各型に形成された位置決め部によって位置が合わされるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（８）上記（７）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記位置決め部が、型同士の対向部に挿通されたピンであるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（９）上記（７）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記位置決め部が、型同士の対向部に設けられたテーパ部であるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（１０）上記（７）に記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記位置決め部が、型同士の対向部に設けられた段差部であるウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（１１）上記（１）から（１０）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法であって、
前記基板部に、他の部材と重ね合わせるときの間隔を確保するためのスペーサを含むウェハレベルレンズアレイの製造方法。
（１２）上記（１）から（１１）のいずれか１つに記載のウェハレベルレンズアレイの製造方法によって得られたウェハレベルレンズアレイ。
（１３）上記（１２）に記載の前記ウェハレベルレンズアレイの前記基板部をダイシングして、前記レンズ部ごとに分断してなるレンズモジュール。
（１４）上記（１２）に記載のウェハレベルレンズアレイの前記基板部をダイシングして、前記レンズ部ごとに分断してなるレンズモジュールであって、
前記レンズ部が形成された前記基板部を複数備え、複数の前記基板部同士がそれら間に前記スペーサを挟んで重ね合わされるレンズモジュール。
（１５）上記（１４）に記載のレンズモジュールを備えた撮像ユニットであって、
撮像素子と、
前記撮像素子が設けられた半導体基板とを備え、
前記基板部と前記半導体基板とが、前記スペーサを介して一体に接合された撮像ユニット。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
上記ウェハレベルレンズアレイの製造方法は、デジタルカメラ、内視鏡装置、携帯型電子機器等の撮像部に設けられる撮像レンズを製造する際に適用することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１    基板部
１０    レンズ部
１２    スペーサ
１０２，１０４    型
１０２ａ，１０４ａ    レンズ転写部
Ｆ    カバー部材
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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